题目内容
(08年厦门双十中学期中)(18分)如图所示,A、B两个矩形小木块用轻弹簧连接静止在水平地面上,弹簧的劲度系数为k, 木块A和木块B的质量均为m。若用力将木块A缓慢地竖直向上提起,一直到木块B刚好要离开水平地面时释放木块,木块A将在竖直方向做简谐振动,木块B始终不离开地面。求:木块A做简谐振动时的最大速度和最大加速度。
B刚好要离开水平地面时,弹簧伸长x1 , k x1 =mg (2分)
A位于的平衡位置时,弹簧压缩x2 , k x2 =mg (2分)
因为 x1 =x2 所以有: EP1=EP2 (3分)
A位于的平衡位置时速度最大vm ,根据能量守恒定律:
mg ( x1 +x2 )=1/2 m vm 2 (3分)
vm =2g (2分)
刚好释放木块A时加速度最大am, 根据牛顿运动定律:
mg+k x1 =mam (4分)
am=2g (2分)
(08年厦门双十中学月考)(10分)某研究性学习小组发现河水在缓慢流动时有一个规律,河中央流速最大,岸边速度几乎为零。为了研究河水流速与离河岸距离的关系,小明设计了这样的测量仪器:如图甲所示,两端开口的“L”形玻璃管的水平部分置于待测的水流中,竖直部分露出水面,且露出水面部分的玻璃管足够长。当水流以速度v正对“L”形玻璃管的水平部分开口端匀速流动时,管内外水面高度差为h,且h随水流速度的增大而增大。为了进一步研究水流速度v与管内外水面高度差h的关系,该组同学进行了定量研究,得到了如下表所示的实验数据,并根据实验数据得到了v-h图像,如图丙所示。
v(m/s) | 0 | 1.00 | 1.41 | 1.73 | 2.00 | 2.45 | 2.83 | 3.16 |
h(m) | 0 | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
(1)根据上表的数据和图丙中图像的形状,可猜想v和h之间的关系为 ;为验证猜想,请在图丁中确定纵轴所表示的物理量,并作出图像,若该图像的形状为 ,说明猜想正确。
(2)现利用上述测速器,由河流南岸开始,每隔1 m测一次流速,得到数据如下表所示:根据v和h之间的关系完成下表的最后一行,对比下表中的数据,可以看出河中水流速度v与离南岸的距离x的关系为 。
测试点离岸距离x/m | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
管内外液面高度差h/cm | 0 | 0.8 | 3.2 | 7.2 | 12.8 |
相应的河水流速v/ms-1 |
|
|
|
|
|