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如图所示,一质量不计的轻质弹簧的上端与盒子A连接在一起,盒子A放在倾角为θ=30...

如图所示,一质量不计的轻质弹簧的上端与盒子A连接在一起,盒子A放在倾角为θ=300的光滑固定斜面上,下端固定在斜面上.盒子内装一个光滑小球,盒子内腔为正方体,一直径略小于此正方形边长的金属圆球B恰好能放在盒内,已知弹簧劲度系数为k=100N/m,盒子A和金属圆球B质量均为1kg.,将A沿斜面向上提起,使弹簧从自然长度伸长10cm,从静止释放盒子A,A和B一起在斜面上做简谐振动,g取10m/s2,求:

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(1)盒子A的振幅.

(2)金属圆球B的最大速度. (弹簧型变量相同时弹性势能相等)

(3)盒子运动到最高点时,盒子A对金属圆球B的作用力大小

 

(1) 20cm(2)(3)5N 【解析】 试题分析:(1) 振子在平衡位置时,所受合力为零, 设此时弹簧被压缩Δx  ……1′     /=10cm……1′ 释 放 时振子处在最大位移处,故振幅A为: A=10cm+10cm=20cm……2′ (2)由于开始时弹簧的伸长量恰等于振子在平衡位置时弹簧的压缩量, 故弹簧势能相等,设振子的最大速率为v, 从开始到平衡位置,根据机械能守恒定律:   ……2′   ……2′ (3)在最高点振子受到的重力分力和弹力方向相同,根据牛顿第二定律:  ……2′   (或由对称性可得) A对B的作用力方向向下,其大小为:==5N……2′ 考点:简谐运动的回复力和能量;简谐运动的振幅、周期和频率.
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考点分析:
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如图甲所示是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置.设摆球向右方向运动为正方向.图乙所示是这个单摆的振动图象.根据图象回答:(说明: 满分5 manfen5.com

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(1)单摆振动的频率是多大?

(2)若当地的重力加速度为10 m/s2,试求这个摆的摆长是多少?

(3)如果摆球在B处绳上拉力F1=1.01N,在O处绳上拉力F2=0.995N,则摆球质量是多少?

 

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如图所示,在匀强磁场中有一个“n”形导线框可绕AB轴转动,已知匀强磁场的磁感应强度B说明: 满分5 manfen5.com T(磁场无限大),线框的CD边长为l1=20 cm,CEDF边长均为l2=10 cm,线圈电阻r=1 Ω,转速为50 r/s. 外电路电阻R=4 Ω,若从图示位置开始计时,

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(1)转动过程中感应电动势的最大值;

(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势;

(3)交流电压表的示数;

(4) 说明: 满分5 manfen5.com周期内通过R的电荷量为多少?

 

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在做“用单摆测定重力加速度”的实验时:

(1)下列给出的材料中应选择      作为摆球与摆线,组成单摆。

A.木球       B.铁球    C.柔软不易伸长的丝线   D.粗棉线

(2)在测定单摆摆长时,下列的各项操作正确的是         

A.装好单摆,抓住摆球,用力拉紧,测出摆线悬点到摆球球心之间距离

B.让单摆自由下垂,测出摆线长度再加上摆球直径

C.取下摆线,测出摆线长度后再加上摆球半径

D.测出小球直径,把单摆固定后,让小球自然下垂,用刻度尺量出摆线的长度,再加上小球的半径

(3)实验测得重力加速度的值较当地重力加速度的值偏大,可能的原因是      

A.摆球的质量偏大

B.单摆振动的振幅偏小

C.计算摆长时加上了摆球的直径

D.将实际振动次数n次误记成(n+1)次

(4)实验中测量得小球的直径的示数如左图所示,图中游标尺上有50个等分刻度,则小球的直径d为      mm。用秒表记下了单摆振动50次的时间如右图所示,由图可读出时间为       s。说明: 满分5 manfen5.com说明: 满分5 manfen5.com

 

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如图所示的装置可以测量小车在水平路面上做匀变速直线运动的加速度.该装置是在车箱前、后壁各安装一个压力传感器ab,中间用两根相同的轻质弹簧压着一个质量为4.0kg的滑块,滑块可无摩擦滑动.小车静止时,传感器ab的读数均为10N.若当传感器a的读数为7N时,小车运动加速度的方向是    (填“向左”或“向右”),加速度大小为      m/s2说明: 满分5 manfen5.com

 

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如图所示,变压器右端线圈连接的平行金属导轨置于匀强磁场中,金属棒L在导轨上以OO′为平衡位置作简谐振动,其中CC′,DD′为运动的最大位移处。那么,当金属棒L处于下述哪一位置时,通过电流表的电流有最大值(    )

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A. CC′                                B. OO′

C. DD′                                D.不在上述位置

 

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