如圖11-3-3所示為一彈簧振子的振動圖象,如果振子的質(zhì)量為0.2 kg,求:

11-3-3

(1)從計時開始經(jīng)過多少時間第一次達(dá)到彈性勢能最大?

(2)在第2 s末到第3 s末這段時間內(nèi)彈簧振子的加速度、速度、動能和彈性勢能各是怎樣變化的?

解析:本題是通過振動圖象分析振動過程中各物理量變化的問題。

(1)由圖知,在計時開始的時刻振子恰好以沿x軸正方向的速度通過平衡位置O,此時彈簧振子具有最大動能,隨著時間的延續(xù),速度不斷減小,而位移逐漸加大,經(jīng)t=z1 s,其位移達(dá)到最大,此時彈性勢能最大。

(2)由圖知,在t=2 s時,振子恰好通過平衡位置,此時加速度為零,隨著時間的延續(xù),位移不斷加大,加速度也變大,速度不斷變小,動能不斷變小,彈性勢能逐漸增大。當(dāng)t=3 s時,加速度達(dá)到最大值,速度等于零,動能等于零,彈性勢能達(dá)到最大。

答案:①1 s  ②略

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖11-3-3所示,由輕質(zhì)彈簧下面懸掛一物塊組成一個豎直方向振動的彈簧振子,彈簧的上端固定于天花板上,當(dāng)物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)時,取它的重力勢能為零,現(xiàn)將物塊向下拉一小段距離后放手,此后振子在平衡位置上下做簡諧運動,不計空氣阻力,則(    )

11-3-3

A.振子速度最大時,振動系統(tǒng)的勢能為零

B.振子速度最大時,物塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能相等

C.振子經(jīng)平衡位置時,振動系統(tǒng)的勢能最小

D.振子在振動過程中,振動系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:

一勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于xy平面,在xy平面中,磁場分布在以O(shè)為圓心的一個圓形區(qū)域內(nèi),一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,由原點O開始運動,初速為v,方向沿x軸正方向,后來粒子經(jīng)過y軸上的P點,此時速度方向與y軸夾角為30°,P到O的距離為L,如圖11-3-3所示.不計重力的影響,求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和xy平面上磁場區(qū)域的半徑R.

圖11-3-3

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如圖11-3-3所示,AB、CD是兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌,兩導(dǎo)軌間的距離為L,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ,在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,在導(dǎo)軌的AC端連接一個阻值為R的電阻,一根質(zhì)量為m、垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab,從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,求此過程中ab棒的最大速度.(已知ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ,導(dǎo)軌和金屬棒的電阻都不計.)

圖11-3-3

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一勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于xy平面,在xy平面中,磁場分布在以O(shè)為圓心的一個圓形區(qū)域內(nèi),一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,由原點O開始運動,初速為v,方向沿x軸正方向,后來粒子經(jīng)過y軸上的P點,此時速度方向與y軸夾角為30°,P到O的距離為L,如圖11-3-3所示.不計重力的影響,求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和xy平面上磁場區(qū)域的半徑R.

圖11-3-3

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