题目内容

8.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系如图所示,则质点(  )
A.第1s末与第3s末的加速度相同B.第1s末与第3s末的速度相同
C.3s末与5s末的位移相同D.3s末与5s末的速度相同

分析 质点做简谐运动,加速度与位移的关系为 a=-$\frac{kx}{m}$,图象切线的斜率表示速度.由图能直接读出位移关系,从而比较加速度的关系.由图象的斜率分析速度关系.

解答 解:A、第1s末与第3s末质点的位移相同,由a=-$\frac{kx}{m}$,知加速度相同,故A正确.
B、第1s末与第3s末图象切线的斜率大小相等,说明速度大小相等,但斜率的正负相反,说明速度方向相反,所以第1s末与第3s末的速度不同,故B错误.
C、3s末与5s末的位移大小相等、方向相反,所以位移不同,故C错误.
D、3s末与5s末的位移大小相等、方向相反,质点同向通过关于平衡位置对称的位置,速度相同,故D正确.
故选:AD

点评 由振动图象可以读出周期、振幅、位移、速度和加速度及其变化情况,是比较常见的读图题.对于速度,可以根据图象的斜率分析.

练习册系列答案
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13.B.如图,真空中放置的平行正对金属板可以作为光电转换装置.用一定频率的激光照射A板中心O点,O点附近将有大量的电子吸收光子的能量而逸出.B板上涂有特殊材料,当电子打在B板上时会在落点处留有可观察的痕迹.可以认为所有逸出的电子都从O点以相同大小的速度逸出,其初速度沿各个方向均匀分布,金属板的正对面积足够大(保证所有的光电子都不会射出两极板所围的区域),光照条件保持不变.已知电子所带电荷量为e,电子所受重力及它们之间的相互作用力均可忽略不计.
第一次,让A、B两极板分别与输出电压恒为U0的稳压电源的负、正极相接,由O点逸出的电子打在B板上的最大区域范围为一个圆形;第二次,让A、B两极板分别与输出电压恒为U0的稳压电压的正、负极相接,由O点逸出的电子打在B板上的最大区域范围仍为一个圆形,只是这个圆形半径恰好是第一次的一半.求:
(1)第一次打在B板上电子分布区域最边缘的电子,在两金属板间飞行过程中动能的变化量;
(2)第一次与第二次打在电子分布区域最边缘的电子在两金属板间飞行的时间之比.
(3)第三次,让A、B两极板分别与稳压电压的正、负极相接,不断增大稳压电源的输出电压,发现电子打在B板上的范围不断缩小.试通过计算说明,为使电子不能到达B板,由电源的输出电压应满足什么条件.
6.如图所示,图甲是法拉第在一次会议中展示的圆盘发电机的示意图:铜盘安装在水平的铜轴上,它的边缘正好在两磁极之间,两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触.若铜盘半径为L,匀强磁场的磁感应强度为B,回路的总电阻为R0,从左往右看,铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动,回路中就会产生电流.
某同学受此圆盘发电机的启发,设计了一种带有闪烁灯的自行车后轮,可以增强夜间骑车的安全性.图乙为自行车后车轮,其金属轮轴半径可以忽略,金属车轮半径r=0.4m,其间由绝缘辐条连接(绝缘辐条未画出).车轮与轮轴之间均匀地连接有ab等4根金属条,每根金属条中间都串接一个LED灯,灯可视为纯电阻,每个灯的阻值R=0.3Ω并保持不变.车轮边的车架上固定有磁铁,在车轮与轮轴之间形成了磁感应强度B=0.5T,方向垂直于纸面向外的扇形匀强磁场区域,扇形对应的圆心角θ=30?.车轮边缘相对轴的线速度v=5m/s.不计其它电阻和车轮厚度,并忽略磁场边缘效应.(π≈3.0 )求:

(1)图甲法拉第圆盘发电机回路中,通过电阻R0的电流大小和方向(用“向上”或“向下”表述);
(2)图乙自行车后轮回路中,从金属条ab进入“扇形”磁场时开始计时,
①在图2中画出轮子转动一圈过程中,电势差Uab随时间t变化的图象;

②计算轮子转动一圈的过程中回路消耗的总电能.

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