【題目】如圖所示，盛水（密度為ρ1）容器的水面上漂浮著一塊質(zhì)量分布均勻的高為h、底面積為S的長方體木塊（密度為ρ2），浸入水中的深度為a，O為木塊質(zhì)心，現(xiàn)在將木塊相對(duì)于原來靜止的位置輕輕按下距離A（木塊沒有完全浸沒），木塊就在水面上下振動(dòng)（木塊始終沒有離開水面），不考慮任何阻力，重力加速度為g，試證明木塊做簡諧運(yùn)動(dòng)。

【答案】見解析

【解析】

木塊的平衡位置就在原來靜止的位置，木塊漂浮(靜止)時(shí)由力平衡可得

G=F浮

即

ρ2ghS=ρ1gSa

現(xiàn)在以木塊振動(dòng)到平衡位置下方情形為例來證明，設(shè)木塊振動(dòng)到平衡位置下方x時(shí)(x≤A)，其偏離平衡位置的位移大小為x，所受到的浮力變?yōu)?/span>

回復(fù)力為

解得

F回=ρ1gSx

顯然回復(fù)力大小與偏離平衡位置的位移大小成正比，同理可證，木塊振動(dòng)到平衡位置上方時(shí)回復(fù)力大小與偏離平衡位置的位移大小成正比，分析木塊在平衡位置上方和下方時(shí)的回復(fù)力方向可知，回復(fù)力恒指向平衡位置，所以木塊此時(shí)做簡諧運(yùn)動(dòng)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年2月2日，我國成功將電磁監(jiān)測試驗(yàn)衛(wèi)星“張衡一號(hào)”發(fā)射升空，標(biāo)志我國成為世界上少數(shù)擁有在軌運(yùn)行高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一。通過觀測得到衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T，已知地球的半徑R和地球表面處的重力加速度g。若將衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)地球自轉(zhuǎn)的影響，由此可以計(jì)算出（　�。�

A.“張衡一號(hào)”的密度

B.“張衡一號(hào)”所受萬有引力的大小

C.“張衡一號(hào)”在軌運(yùn)行時(shí)角速度的大小

D.“張衡一號(hào)”在軌運(yùn)行時(shí)距離地面的高度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傳送帶與水平面的夾角θ＝37°，并以v＝10m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶的A端輕輕地放一小物體．若已知物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，傳送帶A端到B端的距離L＝16m，則小物體從A端運(yùn)動(dòng)到B端所需的時(shí)間為多少？(g取10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(多選)如圖所示，豎直平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ上端接有電阻R，金屬桿ab質(zhì)量為m，跨在平行導(dǎo)軌上，垂直導(dǎo)軌平面的水平勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，不計(jì)ab與導(dǎo)軌電阻及一切摩擦，且ab與導(dǎo)軌接觸良好．若ab桿在豎直向上的外力F作用下勻速上升，則以下說法正確的是 (　　)

A. 桿ab克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱量

B. 拉力F所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱量

C. 拉力F與重力做功的代數(shù)和等于電阻R上產(chǎn)生的熱量

D. 電流所做的功等于重力勢能的增加量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將一個(gè)半球體置于水平地面上，半球的中央有一光滑小孔，上端有一光滑的小滑輪，柔軟光滑的輕繩繞過滑輪，兩端分別系有質(zhì)量為m1、m2的物體（兩物體均可看成質(zhì)點(diǎn)，m2懸于空中）時(shí)，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示．已知此時(shí)m1與半球的球心O的連線與水平線成角（sin=0.8，cos=0.6），m1與半球面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，并假設(shè)m1所受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力．則在整個(gè)裝置處于靜止的前提下，下列說法正確的是（　�。�

A.當(dāng)的比值不同時(shí)，地面對(duì)半球體的摩擦力都為零

B.當(dāng)=時(shí)，半球體對(duì)m1的摩擦力為零

C.當(dāng)1≤＜時(shí)，半球體對(duì)m1的摩擦力的方向垂直于圖中的虛線向上

D.當(dāng)＜≤5時(shí)，半球體對(duì)m1的摩擦力的方向垂直于圖中的虛線向下

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平面上有一輛質(zhì)量m1＝3.98 kg的平板小車，小車上表面離地高度為h=0.2m，小車右端有一個(gè)質(zhì)量m2＝1 kg的木塊(木塊可視為質(zhì)點(diǎn))，小車與木塊一起靜止在地面上。一顆質(zhì)量m0＝20 g的子彈以v0＝300 m/s的初速度水平向右飛行，瞬間擊中小車并留在其中。木塊與小車上表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。(g＝10 m/s2)

（1）如果木塊剛好不從小車上掉下，求小車長度L0；

（2）如果小車長度L=0.25 m，求木塊落地瞬間與小車左端的水平距離x。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個(gè)過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其p—T圖象如圖所示。下列判斷正確的是（　�。�

A.過程ab中氣體一定吸熱

B.a、b和c三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動(dòng)能最小

C.過程bc中氣體既不吸熱也不放熱

D.過程ca中外界對(duì)氣體所做的功等于氣體所放的熱

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為的斜面體靜置于粗糙水平地面上，面光滑，質(zhì)量為的物體從面頂端點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)至斜面底端，斜面體始終保持靜止，重力加速度為，則在此過程中（　�。�

A.斜面體受到的摩擦力為0

B.地面對(duì)斜面體的支持力大于

C.地面對(duì)斜面體的摩擦力水平向右

D.若面粗糙，在點(diǎn)給物體一個(gè)初速度，物體沿斜面向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在勻速運(yùn)動(dòng)過程中，地面對(duì)斜面體的摩擦力為0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物塊以一定初速度沿傾角為30°的粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中受一個(gè)恒定的平行斜面的拉力F作用，在向上運(yùn)動(dòng)的過程中，物塊的加速度大小為4 m/s2，方向沿斜面向下。下列正確的說法是

A.拉力做的功大于物塊克服摩擦力做的功

B.拉力做的功小于物塊克服摩擦力和重力做的功

C.物塊的機(jī)械能減小

D.物塊的機(jī)械能增加

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