题目内容
19.水平放置的弹簧振子做简谐运动的周期为T.t1时刻振子不在平衡位置且速度不为零;t2时刻振子的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相同;t3时刻振子的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相反.若t2-t1=t3-t2,则( )| A. | t1时刻,t2时刻、t3时刻弹性势能都相等 | |
| B. | t1时刻与t3时刻弹簧的长度相等 | |
| C. | t3-t1=(2n+$\frac{1}{2}$)T,n=0,1,2 | |
| D. | t3-t1=(n+$\frac{1}{2}$)T,n=0,1,2… |
分析 根据各个时刻振子的状态关系,分析振子的位置关系,结合简谐运动的对称性和周期性分析.
解答 解:A、因为t2时刻振子的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相同,t3时刻振子的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相反,且t2-t1=t3-t2,可知t2时刻与t1时刻的振子在不同位置,由对称性可知,这两个时刻的位置关于平衡位置对称,位移等大、反向,t3时刻与t2时刻振子在同一位置,位移相同,所以这三个时刻弹性势能都相等.故A正确.
B、t3时刻与t1时刻振子的位置关于平衡位置对称,位移等大、反向,弹簧一个时刻处于伸长状态,另一个时刻处于压缩状态,长度不同,故B错误.
CD、根据周期性和对称性可知,t3时刻与t1时刻的时间间隔最短为$\frac{T}{2}$,则t3-t1=(n+$\frac{1}{2}$)T,n=0,1,2…,故C错误,D正确;
故选:AD.
点评 此题中振子每次通过同一位置时,加速度、回复力、位移、动能、势能都相同,同时要利用好简谐运动的周期性和对称性.
练习册系列答案
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9.
两条相互平行的光滑金属导轨,距离为L,电阻不计.导轨内有一与水平面垂直向里的匀强磁场,导轨左侧接电容器C,电阻R1和R2,如图所示.垂直导轨且与导轨接触良好的金属杆AB以一定的速度向右匀速运动,某时刻开始做匀减速运动至速度为零后反向匀加速运动.在金属杆变速运动的过程中,下列说法正确的是( )
| A. | R1中无电流通过 | B. | R1中电流一直从e流向a | ||
| C. | R2中电流一直从a流向b | D. | R2中电流先从b流向a,后从a流向b |
7.
在水平面内的直角坐标系xOy中,两条光滑金属导轨OQ、MNP按如图所示固定放置,MNP曲线满足方程y=$\frac{L}{2}$coskx+$\frac{L}{2}$(k为常数),直导轨OQ长度为$\frac{2π}{k}$,两导轨在N点接触,整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中t=0时刻有一长为L的金属棒在外力作用下从图示位置开始沿x轴正方向以速度v做匀速直线运动,除N点存在阻值为R的接触电阻外,其余电阻均不计.则金属棒从MO运动至PQ的过程中( )
| A. | 通过金属棒的感应电流平均值为零 | |
| B. | 通过金属棒的感应电流有效值为$\frac{BLv}{R}$ | |
| C. | 感应电动势的瞬时值e=$\sqrt{2}BLvcoskvt$ | |
| D. | 外力对金属棒做的功为$\frac{π{B}^{2}{L}^{2}v}{Rk}$ |
14.如图所示,一水平转盘可绕中心轴匀速转动,A,B,C三个物块的质量关系是mA=2mB=3mC,放置水平转盘上,它们到转轴距离之间的大小关系是rA=rC=$\frac{1}{2}$rB,它们与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的μ倍,则当转盘的转速逐渐
增大时( )
| A. | 最先发生离心运动的是A物块 | B. | 最先发生离心运动的是B物 | ||
| C. | 最先发生离心运动的是C物块 | D. | B、C物块同时发生离心运动 |
4.
如图所示,一木箱里有两相同的轻弹簧a,b悬挂一小铁球,当木箱向右做匀加速直线运动时,两弹簧的伸长量相同,且a弹簧的轴线与竖直方向成30°,b弹簧处于水平,小球的质量为m,则箱子运动的加速度为( )
| A. | $\frac{1}{2}$g | B. | $\frac{\sqrt{3}}{2}$g | C. | $\frac{2\sqrt{3}}{3}$g | D. | $\frac{\sqrt{3}}{3}$g |
5.
如图所示,M是一小型理想变压器,接线柱a、b接在电压u=311sin314t (V)的正弦交流电源上,变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2是半导体热敏传感器(温度升高时R2的电阻减小),电流表A2安装在值班室,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻.当传感器R2所在处出现火警时,以下说法中正确的是( )
| A. | A1的示数增大,A2的示数减小 | B. | A1的示数不变,A2的示数增大 | ||
| C. | V1的示数不变,V2的示数减小 | D. | V1、V2的示数都不变 |