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:
(1)盒子A的振幅.
(2)金属圆球B的最大速度.
(3)盒子运动到最低点和最高点时,盒子A对金属圆球B的作用力大小
(1) 20cm(2)1.4m/s(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
/=10cm
释 放 时振子处在最大位移处,故振幅A为: A=10cm+10cm=20cm
(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:
(3)在最低点,振子受到的重力分力和弹力方向相反,根据牛顿第二定律:
A对B的作用力方向向上,其大小为:==15N
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:
(或由对称性可得)
A对B的作用力方向向下,其大小为:==5N
考点:弹簧振子简谐振动 牛顿第二定律
科目:高中物理 来源:2015届福建省高二上学期期中考试物理试卷(解析版) 题型:选择题
一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号,另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3 h,待机时间100 h”,则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为( )
A、1.8 W,5.4×10 – 2 W
B、3. 6 W,0.108 W
C、0.6 W,1.8×10 – 2 W
D、6.48×103 W,1.94×10 2 W
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科目:高中物理 来源:2015届浙江省宁波市八校高二上学期期末联考物理试卷(解析版) 题型:选择题
下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,则 ( )
自重 | 40 kg | 额定电压 | 48 V |
载重 | 75 kg | 额定电流 | 12 A |
最大行驶速度 | 36 km/h | 额定输出功率 | 350 W |
A.电动机的输入功率为576 W B.电动机的内电阻为4 Ω
C.该车获得的牵引力为57.6 N D.该车受到的阻力为35 N
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科目:高中物理 来源:2015届河北省邯郸市高二上学期期末考试物理试卷(解析版) 题型:选择题
如图,A、B是相同的白炽灯,L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。下面说法正确的是
A.闭合开关S时,A、B灯同时亮,且达到正常
B.闭合开关S时,B灯比A灯先亮,最后一样亮
C.闭合开关S时,A灯比B灯先亮,最后一样亮
D.断开开关S时,A灯与B灯同时逐渐熄灭
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科目:高中物理 来源:2015届河北省邯郸市高二上学期期末考试物理试卷(解析版) 题型:选择题
如图,电路为欧姆表原理图,电池的电动势E=1.5V,G为电流表,满偏电流为200μA。当调好零后,在两表笔间接一被测电阻Rx时,电流表G的指针示数为50μA,那么Rx的值为
A.7.5 kΩ B.22.5 kΩ
C.15 kΩ D.30 kΩ
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科目:高中物理 来源:2015届河北省高二上学期第四次调研考试物理试卷(解析版) 题型:选择题
酒精测试仪的工作原理如练图所示,其中P是半导体型酒精气体传感器,该传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度c成正比,R0为定值电阻.如图所示关于电压表示数的倒数()与酒精气体浓度的倒数()之间关系的图象正确的是
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科目:高中物理 来源:2015届河北省高二上学期第四次调研考试物理试卷(解析版) 题型:选择题
如图所示,两足够长平行金属导轨固定在水平面上,匀强磁场方向垂直导轨平面向下,金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动,两金属棒ab、cd的质量之比为2:1.用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd,经过足够长时间以后
A.金属棒ab、cd都做匀速运动
B.金属棒ab上的电流方向是由b向a
C.金属棒cd所受安培力的大小等于2F/3
D.两金属棒间距离保持不变
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科目:高中物理 来源:2015届河北省石家庄市高二上学期期末考试物理试卷(解析版) 题型:选择题
在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出,从B点进入电场,到达C点时速度方向恰好水平,A、B、C三点在同一直线上,且AB=2BC,如右图所示.由此可见( )
A.电场力为2mg
B.小球带正电
C.小球从A到B与从B到C的运动时间相等
D.小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等
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科目:高中物理 来源:2015届江西省赣州市高二上期末联考物理试卷(解析版) 题型:选择题
下列说法正确的是( )
A.法拉第发现了电流的磁效应
B.楞次发现了电磁感应现象
C.奥斯特发现了电磁感应现象
D.安培提出了关于磁现象电本质的分子环流假说
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