(12分)如圖所示,在豎直的光滑套管中有一根勁度系數(shù)k = 800N/m、長30cm的輕彈簧,F(xiàn)讓質(zhì)量m=4kg的物塊P與彈簧上端輕輕接觸并靜止釋放,則物塊P將在套管中做簡諧運動。取平衡位置為重力勢能零點,彈簧處于原長時彈性勢能為零,(g = 10m/s2)。求:

(1)物塊P振動加速度的最大值am和振幅A;

(2)彈簧的最大彈力Fm和振動系統(tǒng)的最大勢能Epm。

 

(1)am =10m/s2,A =

(2)2J

解析:(1)放手時,物塊P處在最高點,離開平衡位置的位移最大,加速度也最大。

由于物塊P在最高處只受重力

所以物塊振動的最大加速度   am = =10m/s2.       (2分)

物塊在平衡位置時,有       F = mg,                (2分)

由胡克定律得振幅           A= .           (2分)

(2)由簡諧運動的對稱性可知

物塊P在最低點對平衡位置的位移大小與在最高點時的相等 (1分)

彈簧被壓縮的最大長度為     xm = 2A,                 (1分)

所以彈簧的最大彈力         Fm= k xm,                (1分)

得                        Fm= 2mg = 80N.           (1分)

物塊P在最高處時速度為零,動能最小,由機械能守恒可知勢能最大(彈性勢能為零,重力勢能最大),                                     (1分)

所以振動系統(tǒng)的最大勢能     Epm = mgA = =2J.   (1分)

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示是一豎直的肥皂液薄膜的橫截面,關(guān)于豎直的肥皂薄膜上產(chǎn)生光的干涉現(xiàn)象,下列陳述正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

 【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答.若三題都做,則按A、B兩題評分.

A.(選修模塊3—3)(12分)

(1)在研究性學(xué)習(xí)的過程中,針對能源問題,大氣污染問題同學(xué)們提出了如下四個活動方案,哪些從理論上講是可行的

(A)發(fā)明一種制冷設(shè)備,使溫度降至絕對零度以下

(B)汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴(yán)重污染了空氣,想辦法使它們自發(fā)地分離,既清潔了空氣,又變廢為寶

(C)某國際科研小組正在研制利用超導(dǎo)材料制成燈泡的燈絲和閉合電路.利用電磁感應(yīng)激起電流后,由于電路電阻為零從而使燈泡一直發(fā)光

(D)由于太陽的照射,海洋表面的溫度可達30℃左右,而海洋深處的溫度要低得多,在水600~1000m的地方,水溫約為4℃.據(jù)此,科學(xué)家研制了一種抗腐蝕的熱交換器,利用海水溫差發(fā)電

(2)秋天附著在樹葉上的露水常呈球形,.這是因為________.水銀放在某一固體容器中,其液面向下彎,說明水銀_____這種固體(填“浸潤”或“ 不浸潤”).

(3)如圖所示,在豎直放置絕熱圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為m的絕熱活塞密封一部分氣體,活塞與容器壁間能無摩擦滑動,容器的橫截面積為S,開始時密閉氣體的溫度為T0,活塞與容器底的距離為h0.現(xiàn)將整個裝置放在大氣壓恒為P0的空氣中,當(dāng)氣體從外界吸收熱量Q后,活塞緩慢上升d后再次平衡,問:

①此時密閉氣體的溫度是多少?

②在此過程中密閉氣體的內(nèi)能增加了多少?

B.(選修模塊3—4)(12分)

(1)下列說法中正確的有      

(A)2010年4月14日早晨7時49分,青海省玉樹藏族自治州玉樹縣發(fā)生7.1級地震,造成重大人員財產(chǎn)損失,地震波是機械波,地震波中既有橫波也有縱波

(B)太陽能真空玻璃管采用鍍膜技術(shù)增加透射光,這是利用了光的衍射原理

(C)相對論認為:真空中的光速在不同慣性參照系中是不相同的

(D)醫(yī)院里用于檢測的“彩超”的原理是:向病人體內(nèi)發(fā)射超聲波,經(jīng)血  

液反射后被接收,測出反射波的頻率變化,就可知血液的流速.這 

一技術(shù)應(yīng)用了多普勒效應(yīng)

(2)如圖所示為一列簡諧波在t1=0時刻的圖象,此時波中質(zhì)點M的運動方   

向沿y軸負方向,且到t2=0.55s質(zhì)點M恰好第3次到達y軸正方向最大 

位移處,該波的傳播方向為_____,波速為_______m/s.

(3)如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡.現(xiàn)有一束光 線沿MN的方向射  

到棱鏡的AB界面上,入射角的大小.求光在棱鏡中傳

播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向(不考慮返回到AB面上的光線).

C.(選修模塊3—5)(12分)

(1)下列說法中正確的有_______.

(A)黑體輻射時電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)

(B)普朗克為了解釋光電效應(yīng)的規(guī)律,提出了光子說

(C)天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)

(D)盧瑟福首先發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子

(2)如圖所示是使用光電管的原理圖.當(dāng)頻率為v的可見光照射到陰極K上時,  

電流表中有電流通過.

  ①當(dāng)變阻器的滑動端P        滑動時(填“左”或“右”),通過電流表的電流將會減小.

  ②當(dāng)電流表電流剛減小到零時,電壓表的讀數(shù)為U,則光電子的最大初動能為

           (已知電子電荷量為e).

  ③如果不改變?nèi)肷涔獾念l率,而增加入射光的強度,則光電子的最大初動能將_____

(填“增加”、“減小”或“不變”).

(3)一炮彈質(zhì)量為m,以一定的傾角斜向上發(fā)射,到達最高點時速度為v,炮彈在最高點爆炸成兩塊,

其中一塊恰好做自由落體運動,質(zhì)量為.則另一塊爆炸后瞬時的速度大小____。

 

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在豎直放置的立柱上端有一個電磁鐵,通電時,小球被吸在電磁鐵上;斷電時,小球自由下落,計時裝置開始計時,立柱上有可以移動的光電門,當(dāng)小球經(jīng)過光電門時,光電計時裝置能測出小球從初始位置到這個光電門所用的時間t,再用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離.為了探究自由落體的位移s與下落時間t的關(guān)系.

(1)請設(shè)計一個記錄實驗數(shù)據(jù)的表格.

(2)為了達到實驗?zāi)康模悴孪胛灰?i>s可能與    成正比,或可能與    成正比,或可能與    成正比

(3)根據(jù)你的猜想,應(yīng)如何處理實驗數(shù)據(jù)?

 


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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年天津一中高三(上)零月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示是一豎直的肥皂液薄膜的橫截面,關(guān)于豎直的肥皂薄膜上產(chǎn)生光的干涉現(xiàn)象,下列陳述正確的是( )

A.干涉條紋的產(chǎn)生是由于光線在薄膜前后兩表面反射形成的兩列光波的疊加
B.干涉條紋的暗紋是由于上述兩列反射波的波谷與波谷的疊加線
C.用綠色光照射薄膜產(chǎn)生的干涉條紋間距比黃光照射時小
D.薄膜的干涉條紋基本上是豎直的

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科目:高中物理 來源:江蘇省鎮(zhèn)江市2010屆高三考前最后一卷1 題型:實驗題

 【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答.若三題都做,則按A、B兩題評分.

A.(選修模塊3—3)(12分)

(1)在研究性學(xué)習(xí)的過程中,針對能源問題,大氣污染問題同學(xué)們提出了如下四個活動方案,哪些從理論上講是可行的

(A)發(fā)明一種制冷設(shè)備,使溫度降至絕對零度以下

(B)汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴(yán)重污染了空氣,想辦法使它們自發(fā)地分離,既清潔了空氣,又變廢為寶

(C)某國際科研小組正在研制利用超導(dǎo)材料制成燈泡的燈絲和閉合電路.利用電磁感應(yīng)激起電流后,由于電路電阻為零從而使燈泡一直發(fā)光

(D)由于太陽的照射,海洋表面的溫度可達30℃左右,而海洋深處的溫度要低得多,在水600~1000m的地方,水溫約為4℃.據(jù)此,科學(xué)家研制了一種抗腐蝕的熱交換器,利用海水溫差發(fā)電

(2)秋天附著在樹葉上的露水常呈球形,.這是因為________.水銀放在某一固體容器中,其液面向下彎,說明水銀_____這種固體(填“浸潤”或“ 不浸潤”).

(3)如圖所示,在豎直放置絕熱圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為m的絕熱活塞密封一部分氣體,活塞與容器壁間能無摩擦滑動,容器的橫截面積為S,開始時密閉氣體的溫度為T0,活塞與容器底的距離為h0.現(xiàn)將整個裝置放在大氣壓恒為P0的空氣中,當(dāng)氣體從外界吸收熱量Q后,活塞緩慢上升d后再次平衡,問:

①此時密閉氣體的溫度是多少?

②在此過程中密閉氣體的內(nèi)能增加了多少?

B.(選修模塊3—4)(12分)

(1)下列說法中正確的有      

(A)2010年4月14日早晨7時49分,青海省玉樹藏族自治州玉樹縣發(fā)生7.1級地震,造成重大人員財產(chǎn)損失,地震波是機械波,地震波中既有橫波也有縱波

(B)太陽能真空玻璃管采用鍍膜技術(shù)增加透射光,這是利用了光的衍射原理

(C)相對論認為:真空中的光速在不同慣性參照系中是不相同的

(D)醫(yī)院里用于檢測的“彩超”的原理是:向病人體內(nèi)發(fā)射超聲波,經(jīng)血  

液反射后被接收,測出反射波的頻率變化,就可知血液的流速.這 

一技術(shù)應(yīng)用了多普勒效應(yīng)

(2)如圖所示為一列簡諧波在t1=0時刻的圖象,此時波中質(zhì)點M的運動方   

向沿y軸負方向,且到t2=0.55s質(zhì)點M恰好第3次到達y軸正方向最大 

位移處,該波的傳播方向為_____,波速為_______m/s.

(3)如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡.現(xiàn)有一束光 線沿MN的方向射  

到棱鏡的AB界面上,入射角的大小.求光在棱鏡中傳

播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向(不考慮返回到AB面上的光線).

C.(選修模塊3—5)(12分)

(1)下列說法中正確的有_______.

(A)黑體輻射時電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)

(B)普朗克為了解釋光電效應(yīng)的規(guī)律,提出了光子說

(C)天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)

(D)盧瑟福首先發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子

(2)如圖所示是使用光電管的原理圖.當(dāng)頻率為v的可見光照射到陰極K上時,  

電流表中有電流通過.

  ①當(dāng)變阻器的滑動端P        滑動時(填“左”或“右”),通過電流表的電流將會減。

  ②當(dāng)電流表電流剛減小到零時,電壓表的讀數(shù)為U,則光電子的最大初動能為

            (已知電子電荷量為e).

  ③如果不改變?nèi)肷涔獾念l率,而增加入射光的強度,則光電子的最大初動能將_____

(填“增加”、“減小”或“不變”).

(3)一炮彈質(zhì)量為m,以一定的傾角斜向上發(fā)射,到達最高點時速度為v,炮彈在最高點爆炸成兩塊,

其中一塊恰好做自由落體運動,質(zhì)量為.則另一塊爆炸后瞬時的速度大小____。

 

 

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