15．一根輕彈簧原長8cm，勁度系數(shù)為k=50N/m，一端固定在天花板上，另一端連著小球，將小球拉離平衡位置后釋放．某同學(xué)研究其中的一段運(yùn)動，作出彈簧長度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，重力加速度g取10m/s2，由圖象可以判斷（　�。�
A．小球做簡諧運(yùn)動的頻率為4Hz，振幅為4cm
B．小球的質(zhì)量為0.1kg
C．2s末至4s末彈力對小球做的功為零
D．3s末小球的加速度為10m/s2

分析 由振動圖象即可讀出小球振動的周期與振幅；由圖讀出小球在平衡位置處彈簧的伸長量，然后根據(jù)受力分析與胡克定律即可求出小球的質(zhì)量；根據(jù)小球的某時(shí)刻的位置，結(jié)合速度與位置的關(guān)系和動能定理即可求出彈簧的彈力做的功；根據(jù)胡克定律和牛頓第二定律求出加速度．

解答 解：A、由圖可知，小球振動的周期是4s，則頻率：f=$\frac{1}{T}=\frac{1}{4}=0.25$Hz．故A錯誤；
B、由圖可知，小球在平衡位置處彈簧的長度是10cm，則彈簧的伸長量：△x=10cm-8cm=2cm=0.02m，小球在平衡位置處的彈力大小與重力相等，所以有：
k△x=mg
則：m=$\frac{k△x}{g}=\frac{50×0.02}{10}=0.1$kg．故B正確；
C、由圖可知，2s末小球經(jīng)過平衡位置，速度最大；4s末小球又一次經(jīng)過平衡位置，速度還是最大，則小球的動能大小是相等的，所以2s末至4s末彈力對小球做的功為零．故C正確；
D、3s末彈簧的形變量：△x′=8cm-6cm=2cm=0.02m，彈簧處于壓縮狀態(tài)，所以對小球的作用力是向下的彈力，小球受到重力和向下的彈力，合外力：
F合=k△x′+mg=50×0.02+0.1×10=2N
小球的加速度為a=$\frac{{F}_{合}}{m}=\frac{2}{0.1}=20$m/s2．故D錯誤．
故選：BC

點(diǎn)評 該題借助于彈簧振子模型，考查彈簧振子的周期以及胡克定律、動能定理、牛頓第二定律等知識點(diǎn)的內(nèi)容，是一道小綜合的題目，要仔細(xì)處理．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．下列關(guān)于曲線運(yùn)動的說法正確的是（　�。�
A．曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動
B．由于平拋運(yùn)動受力恒定，所以速度不會發(fā)生變化
C．勻速圓周運(yùn)動是速度不變的運(yùn)動
D．物體在做曲線運(yùn)動的過程中，速度和加速度可以在一條直線上

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

3．某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)時(shí)讓質(zhì)量為m的重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)．選取一條理想的紙帶，O是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打的第一個點(diǎn)，A、B、C、D為相鄰四個連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)，各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離如圖乙所示．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電周期為0.02秒，重錘的質(zhì)量m=1.00kg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2．由這些數(shù)據(jù)可以計(jì)算出：重錘下落到C點(diǎn)時(shí)的動能為7.61J；從開始下落到C點(diǎn)的過程中，重錘的重力勢能減少了7.63J．（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．如圖所示，圖甲中MN為足夠大的不帶電薄金屬板，在金屬板的右側(cè)，距離為d的位置上放入一個電荷量為+q的點(diǎn)電荷O，由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生了如圖甲所示的電場分布．P是金屬板上的一點(diǎn)，P點(diǎn)與點(diǎn)電荷O之間的距離為r，幾位同學(xué)想求出P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小，但發(fā)現(xiàn)問題很難．幾位同學(xué)經(jīng)過仔細(xì)研究，從圖乙所示的電場得到了一些啟示，經(jīng)過查閱資料他們知道：圖甲所示的電場分布與圖乙中虛線右側(cè)的電場分布是一樣的．圖乙中兩異號點(diǎn)電荷電荷量的大小均為q，它們之間的距離為2d，虛線是兩點(diǎn)電荷連線的中垂線．由此他們分別對P點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向和大小做出以下判斷，其中正確的是（　�。�
A．方向沿P點(diǎn)和點(diǎn)電荷的連線向左，大小為$\frac{2kqd}{{r}^{3}}$
B．方向沿P點(diǎn)和點(diǎn)電荷的連線向左，大小為$\frac{2kq\sqrt{{r}^{2}-2yqeki2^{2}}}{{r}^{3}}$
C．方向垂直于金屬板向左，大小為 $\frac{2kqd}{{r}^{3}}$
D．方向垂直于金屬板向左，大小為 $\frac{2kq\sqrt{{r}^{2}-c2e2kae^{2}}}{{r}^{3}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖1所示，水平放置的金屬框架相距L，左端接阻值未知的電阻R，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體MN與框架垂直，裝置于均勻增大的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)t=0時(shí)，B=B0，導(dǎo)體棒MN與框架間無摩擦，為保持MN靜止在框架上，一水平力F作用在棒上，F(xiàn)隨時(shí)間變化的圖象如圖2所示，求：

（1）磁場隨時(shí)間均勻變化的變化率k；?
（2）若MN距左端距離為a，則電阻值R為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖所示，A是光滑絕緣固定的四分之一圓弧的端點(diǎn)，B是其底端，O是其圓心，OA水平，半徑為R=0.8m，圓弧所在的地區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，B點(diǎn)右側(cè)為傾角為53°的粗糙、絕緣斜面，斜面所在區(qū)域存在水平向右的勻強(qiáng)電場，E=10V/m，圓弧與斜面平滑連接．質(zhì)量為m=0.01kg，帶電量為q=+10-2C的小球從A點(diǎn)同靜止開始下滑，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)恰好對圓弧無壓力，小球與斜面的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：
（1）感應(yīng)強(qiáng)度的大小和小球在斜面上運(yùn)動的最遠(yuǎn)距離；
（2）若小球在斜面最高點(diǎn)時(shí)撤去電場，小球第一次返回B點(diǎn)對圓弧的壓力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線向同一方向運(yùn)動，質(zhì)量為1kg的A球動量是5kg•m/s，質(zhì)量為7kg的B球的動量是7kg•m/s，當(dāng)A球追上B球發(fā)生碰撞后，A、B兩球的動量可能值為（　�。�
A．PA=-5kg•m/s，PB=17kg•msB．PA=6 kg•m/s，PB=6 kg•m/s
C．PA=3 kg•m/s，PB=9 kg•m/sD．PA=-2 kg•m/s，PB=14 kg•m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．關(guān)于勻速圓周運(yùn)動，下列說法正確的是（　�。�
A．勻速圓周運(yùn)動就是勻速運(yùn)動B．勻速圓周運(yùn)動就是勻變速運(yùn)動
C．勻速圓周運(yùn)動是一種變加速運(yùn)動D．勻速圓周運(yùn)動的物體處于平衡狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．打磨某剖面如圖所示的寶石時(shí)，必須將OP、OQ邊與軸線的夾角θ切割在θ1＜θ＜θ2的范圍內(nèi)，才能使從MN邊垂直入射的光線，在OP邊和OQ邊都發(fā)生全反射（僅考慮如圖所示的光線第一次射到OP邊并反射到OQ邊后射向MN邊的情況），則下列判斷正確的是（　�。�
A．若θ＞θ2，光線一定在OP邊發(fā)生全反射
B．若θ＞θ2，光線會從OQ邊射出
C．若θ＜θ1光線會從OQ邊射出
D．若θ＜θ1光線會在OP邊發(fā)生全反射

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