名校
1 . 简谐运动是一种常见且重要的运动形式。它是质量为m的物体在受到形如的回复力作用下,物体偏离平衡位置的位移x与时间t遵循变化规律的运动,其中角频率(k为常数,A为振幅,T为周期)。弹簧振子的运动就是其典型代表。如图所示,一竖直光滑的管内有一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧下端固定于地面,上端与一质量为m的小球A相连,小球A静止时所在位置为O。另一质量为m的小球B从距A为H的P点由静止开始下落,与A发生瞬间碰撞后粘在一起开始向下运动。两球均可视为质点,在运动过程中,弹簧的形变在弹性限度内,当其形变量为x时,弹性势能为。已知,重力加速度为g。求:
(1)B与A碰撞前B的速度大小及碰撞后瞬间一起向下运动的速度大小;
(2)小球A被碰后向下运动离O点的最大距离;
(3)小球A从开始向下运动到第一次运动到最低点所用的时间t。
(1)B与A碰撞前B的速度大小及碰撞后瞬间一起向下运动的速度大小;
(2)小球A被碰后向下运动离O点的最大距离;
(3)小球A从开始向下运动到第一次运动到最低点所用的时间t。
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名校
2 . 如图所示,一辆质量为M的小车静止在光滑的水平面上,在小车两侧立柱的横梁上固定一条长为L不可伸长的水平轻细绳,细绳另一端系有质量为m的小球,小球由静止释放,此后小车做往复运动,不计一切摩擦和空气阻力,重力加速度为g。那么,在小车往复运动的过程中( )
A.在任意时刻,小球和小车的动量一定大小相等、方向相反 |
B.小球第一次在O点右侧能到达的最高点,可能比初始释放点低,原因是M、m的大小关系未知,可能出现到右侧最高点时小球的速度为零而小车的速度不为零 |
C.小车运动的动能最大时,小球的重力势能最小 |
D.小车往复运动的振幅恒为 |
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2023-06-13更新
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1013次组卷
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2卷引用:北京市第一七一中学2022-2023学年高一下学期6月月考物理试题
名校
3 . 电量均为+Q的两电荷固定在相距为2d的AB两点,O为AB连线中点,AB连线中垂线上有一点M,到O的距离为A,已知静电力常量k。
(1)求M点的场强。
(2)将一质量为m,带电量为-q的粒子从M点由静止释放,不考虑粒子的重力。
a.若A远小于d,可略去项的贡献,试证明粒子的运动为简谐运动;
b.简谐运动可视为某一匀速圆周运动沿直径方向上的投影运动,请描述与该粒子所做简谐运动相对应的圆周运动,并求该粒子做简谐运动的周期及动能的最大值。
(1)求M点的场强。
(2)将一质量为m,带电量为-q的粒子从M点由静止释放,不考虑粒子的重力。
a.若A远小于d,可略去项的贡献,试证明粒子的运动为简谐运动;
b.简谐运动可视为某一匀速圆周运动沿直径方向上的投影运动,请描述与该粒子所做简谐运动相对应的圆周运动,并求该粒子做简谐运动的周期及动能的最大值。
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2022-06-13更新
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1673次组卷
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7卷引用:2020届北京市清华大学附属中学高三下学期6月三模物理试题
2020届北京市清华大学附属中学高三下学期6月三模物理试题(已下线)专题16 机械振动和机械波——2018-22年五年北京卷高考汇编2023届北京市第一○一中学高三下学期三模物理试题(已下线)专题22 电学计算(一)-学易金卷:3年(2021-2023)高考物理真题和1年模拟分项汇编(北京专用)(已下线)专题10 机械振动与机械波【测】——2023年高考物理一轮复习讲练测(新教材新高考通用)(已下线)重难点08 电场-2023年高考物理【热点·重点·难点】专练(全国通用)河北省邯郸市魏县第五中学2022-2023学年高二上学期1月期末物理试题
21-22高二下·北京海淀·期中
名校
4 . 高二某研学方向的同学参观某工厂,发现某个机械振动器可以建模为在斜面上与理想轻弹簧相连的活动平板,如图所示。弹簧的劲度系数为k,平板的质量为m,斜面与水平面夹角为θ。当系统正常工作时,平板在图中相距为s的C与B之间振动,当平板振动到C处时速度为0,此时有一个小杠杆立刻将质量为M物块(无初速)装载到平板上。接下来物块与平板一起沿斜面下降到B处(由于弹簧弹力),速度减小为0,此时物块从斜面上的洞中(B处)落下,而平板在弹簧力的作用下将重新上升,平板上升到C点时又接收到另一个物块。……。如此循环。平板、物块与斜面的动摩擦因数和静摩擦因数皆相同,且为tanθ的a(a<1)倍,重力加速度为g。不计空气阻力。
(1)小光同学认为该机械振动装置的活动平板沿斜面向上运动和装载物块后沿斜面向下运动时均做简谐运动是合理的
a.在这种观点下,求活动平板振动的振幅A;( )
(2)要使系统能正常周期工作(即活动平板能够分别恰好在C处与B处速度均为0),求物块和活动平板质量的比值需要满足的条件。(结果用a表示)( )
(3)贺喏同学想要研究:系统正常工作时,从装载一个物块到装载下一个物块的工作周期内,活动平板装载物块的时间与空载的时间之比,但是教科书中没有简谐运动的周期公式,不过,他发现类比是研究问题的好方法。
a.贺喏同学的类比过程
情境1:如图所示,弹簧振子的平衡位置为O点,在B、C两点之间做简谐运动,若从B点开始计时,小球相对平衡位置的位移x随时间t的变化规律可用余弦函数图像描述,其中xm为小球相对平衡位置O时的最大位移,m为小球的质量,k为弹簧的劲度系数。
情境2:如图所示,把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关连成电路。先把开关置于电源一侧,为电容器充电,稍后再把开关S置于线圈一侧,组成LC振荡电路,从把S置于线圈一侧开始计时,发现电容器极板上电荷量q随时间t的变化图像与情境1中小球位移x随时间t的变化图像看上去类似。已知电源的电动势为E,电容器的电容为C,线圈的自感系数为L。图中,若规定回路中电流i逆时针方向为正,则根据电学所学的知识,自感电动势与电容器的电压相等,即
类比情境1和情境2,作出推理或猜想,完成下表。
b.请结合上表,根据推理,给出你的结论______________ 。(填空即可,不必推导)
系统正常工作时,从装载一个物块到装载下一个物块的工作周期内,活动平板装载物块的时间与空载的时间之比为___________ 。
(1)小光同学认为该机械振动装置的活动平板沿斜面向上运动和装载物块后沿斜面向下运动时均做简谐运动是合理的
a.在这种观点下,求活动平板振动的振幅A;
(2)要使系统能正常周期工作(即活动平板能够分别恰好在C处与B处速度均为0),求物块和活动平板质量的比值需要满足的条件。(结果用a表示)
(3)贺喏同学想要研究:系统正常工作时,从装载一个物块到装载下一个物块的工作周期内,活动平板装载物块的时间与空载的时间之比,但是教科书中没有简谐运动的周期公式,不过,他发现类比是研究问题的好方法。
a.贺喏同学的类比过程
情境1:如图所示,弹簧振子的平衡位置为O点,在B、C两点之间做简谐运动,若从B点开始计时,小球相对平衡位置的位移x随时间t的变化规律可用余弦函数图像描述,其中xm为小球相对平衡位置O时的最大位移,m为小球的质量,k为弹簧的劲度系数。
情境2:如图所示,把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关连成电路。先把开关置于电源一侧,为电容器充电,稍后再把开关S置于线圈一侧,组成LC振荡电路,从把S置于线圈一侧开始计时,发现电容器极板上电荷量q随时间t的变化图像与情境1中小球位移x随时间t的变化图像看上去类似。已知电源的电动势为E,电容器的电容为C,线圈的自感系数为L。图中,若规定回路中电流i逆时针方向为正,则根据电学所学的知识,自感电动势与电容器的电压相等,即
类比情境1和情境2,作出推理或猜想,完成下表。
比较项目 | 情境1 | 情境2 |
项目1图像 | 小球的位移x随时间r变化的图像 | 电容器上极板的电量q随时间t变化的图像 |
项目2物理量关系 | ||
项目3方程 | ||
项目4周期 |
b.请结合上表,根据推理,给出你的结论
系统正常工作时,从装载一个物块到装载下一个物块的工作周期内,活动平板装载物块的时间与空载的时间之比为
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名校
5 . 简谐运动是一种常见且重要的运动形式。它是质量为m的物体在受到形如F=-kx的回复力作用下,物体的位移x与时间t遵循变化规律的运动,其中角频率(k为常数,A为振幅,T为周期)。弹簧振子的运动就是其典型代表。如图所示,一竖直光滑的管内有一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧下端固定于地面,上端与一质量为m的小球A相连,小球A静止时所在位置为O。另一质量也为m的小球B从距A为H的P点由静止开始下落,与A发生瞬间碰撞后一起开始向下做简谐运动。两球均可视为质点,在运动过程中,弹簧的形变在弹性限度内,当其形变量为x时,弹性势能为。已知,重力加速度为g。求:
(1)B与A碰撞后瞬间一起向下运动的速度;
(2)小球A被碰后向下运动离O点的最大距离;
(3)小球A从O点开始向下运动到第一次返回O点所用的时间。
(1)B与A碰撞后瞬间一起向下运动的速度;
(2)小球A被碰后向下运动离O点的最大距离;
(3)小球A从O点开始向下运动到第一次返回O点所用的时间。
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2020-06-06更新
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2755次组卷
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15卷引用:2020届北京市丰台区高三下学期二模物理试题
2020届北京市丰台区高三下学期二模物理试题2022届北京市顺义区第一中学高三下学期3月月考物理试题2020届浙江省杭州高级中学高三下学期仿真模拟考试物理试题(已下线)2021年1月浙江选考仿真模拟试卷05(已下线)2021届高考物理精创预测卷 浙江卷(三)2019粤教版高中物理选择性必修第一册第二章 易错疑难集训 同步练习2022届天津市市区重点学校高三下学期高考模拟物理试题(三)(已下线)物理(天津卷A卷)-学易金卷:2023年高考第一次模拟考试卷湖南省长沙市雅礼中学2022-2023学年高三上学期第六次月考物理试题河北省承德市围场满族蒙古族自治县卉原中学2022-2023学年高三下学期3月月考物理试题(已下线)第13讲 机械能守恒定律-2024年高考物理一轮考点复习精讲精练(全国通用)河北省秦皇岛市青龙满族自治县实验中学2022-2023学年高三下学期3月月考物理试题2.2简谐运动的描述基础巩固-粤教版(2019)选择性必修第一册粤教版(2019)选择性必修第一册第二章第二节简谐运动的描述强化练习第二章 机械振动 单元测试-鲁科版(2019)选择性必修第一册