题目内容

9．一根轻绳一端系一小球，另一端固定在O点，在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器，让小球绕O点在竖直平面内做单摆振动，由传感器测出拉力F随时间t的变化图象如图所示，下列判断正确的是（　　）
A．小球振动的周期为2 sB．小球速度变化的周期为4 s
C．小球动能变化的周期为2 sD．小球重力势能变化的周期为4 s

分析 小球在竖直平面内做简谐运动，在最低点绳子的拉力和重力的合力提供向心力，此时拉力最大；在最大位移处，绳子的拉力等于重力的一个分力，此时拉力最小．根据在一次全振动中两次经过平衡位置，求出小球的周期．速度的变化的周期等于小球运动的周期．根据简谐运动经过半个周期运动到关于平衡位置对称的点，可求出小球动能的变化周期，以及重力势能的变化周期．

解答 解：A、小球运动的过程中在最低点拉力最大，最大位移处拉力最小，在一个周期内两次经过平衡位置，所以小球的周期为4s．故A错误．
    B、小球的速度变化周期等于小球的点运动周期，等于4s．故B正确．
    C、简谐运动经过半个周期运动到关于平衡位置对称的点，此时两点速度大小相等，方向相反，因为动能没有方向，所以动能的变化周期等于半个小球的周期，为2s．故C正确．
    D、简谐运动经过半个周期运动到关于平衡位置对称的点，此时两点速度大小相等，方向相反，高度关于平衡位置对称，所以重力势能的变化周期为2s．故D错误．
故选：BC

点评 解决本题的关键知道简谐运动对称性，知道经过半个周期运动到关于平衡位置对称的点，此时速度大小相等，方向相反．

练习册系列答案
相关题目
14．关于力学单位制，下列说法中正确的是（　　）
A．N、m/s、m/s2是导出单位
B．后人为了纪念牛顿，N作为力学中的基本单位
C．在国际单位制中，时间的基本单位可以是s，也可以是h
D．在不同的力学单位制中，牛顿第二定律的表达式都是F=ma
20．小杨同学为了测量地球的质量和半径，坐船到赤道上的海面，测出当地的重力加速为g、赤道上空的地球同步通讯卫星的高度为h．已知地球自转的周期为T，万有引力常量为G．
（1）不考虑地球自转对物体重力加速度的影响，认为物体所受重力等于地球对物体的引力，用R1表示地球的半径，求R1与题目给出的已知量g、h、T、G的代数关系式（不必解出R1）；
（2）为更准确求得地球的半径，就要考虑地球自转对物体重力加速度的影响，用R2表示地球的半径，求R2与题目给出的已知量g、h、T、G的代数关系式（不必解出R2）．
17．一质量为1.0kg的滑块，以4m/s的初速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起将一向右水平力作用于滑块上，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m/s，则在这段时间内水平力所做的功为（　　）
A．0 JB．8 JC．16 JD．32 J
4．如图所示，电路中每个电阻的额定功率和阻值都相同，当电压U升高时，先烧坏的电路应是（　　）
A．R1和R2B．R3和R4C．R2和R3D．R5
14．如图所示，质量为m1=20kg的物体A经一轻质弹簧与下方斜面上的质量为m2=20kg的物体B相连，弹簧的劲度系数为 k=50N/m，斜面是光滑的，其倾角为θ=30°．A、B都处于静止状态．一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体 A，另一端连质量为m3=34kg的物体C．物体C又套在光滑竖直固定 的细杆上，开始时各段绳都处于伸直状态，但没绷紧，OC段绳是水平的，OC段的距离d=6m，A上方的一段绳沿斜面方向．现在静止释放物体C，已知它恰好能使B离开挡板但不继续上升．（结果保留一位有效数字）
（1）当B刚离开挡板时，物体A沿着斜面上滑的距离L；
（2）当B刚离开挡板时，A的速度 v1大小是多少？
1．某兴趣小组利用如图所示的装置来“探究合外力做的功与物体动能变化的关系”．他们通过改变光电门的位置和悬挂物的质量进行多次实验，采集多组数据．实验前已平衡摩擦力，质量为M的小车上固定一宽度为d的轻质挡光板，且总是由同一位置自由释放．
（1）关于下列操作的说法中，正确的是哪些BCD
A、已经平衡摩擦力的标志是：悬挂物连带小车在木板上匀速运动
B、若悬挂物的质量远小于小车的质量，就可以近似认为悬挂物的重力等于小车所受拉力
C、实验时，必须保证轻质细线与木板平行           
D、多次实验时，一定要让小车由静止释放
（2）本小组各同学在实验中提出下述不同操作和数据处理方式，你认为合理的说法是哪些BD
A、甲同学：把小车的末速度作为纵坐标，拉力对小车做的功作为横坐标，人为画出图线后再分析得出结论
B、乙同学：保持悬挂物的质量不变，以小车的位移作为横坐标，以小车的末速度的平方作为纵坐标，人为作出图线后能得出结论
C、丙同学：保持小车的位移不变，以悬挂物的质量为横坐标，以小车的末速度的倒数作为纵坐标，人为作出图线后能得出结论
D、丁同学：保持小车的位移不变，以悬挂物的质量为横坐标，以小车和悬挂物的获得的总动能作为纵坐标，人为作出图线后能得出结论
（3）戊同学对实验数据进行分析，他把小车和悬挂物作为研究对象，悬挂物的重力作为合力，计算出的结果发现mgx始终小于$\frac{1}{2}$（M+m）${（\frac{d}{t}）}^{2}$，经反复核实和测量，确定两式中各物理理的值均准确，你认为导致此结果的主要原因是小车前端到光电门的感光点之间的距离x小于小车从开始运动到挡光板通过光电门的感光点获得瞬时速度的位移．．
18．在用接在50Hz交流电源上的打点计时器《探究小车的速度随时间变化的规律》的实验中，得到如图所示的一条纸带，从比较清晰的点开始起，每5个打印点取一个计数点，分别标上0、1、2、3、4…量得0与1两点间的距离s1=30mm，1与2两点间的距离s2=36mm，3与4两点间的距离s4=48mm，则小车在0与1两点间平均速度为0.30m/s，小车在3与4两点间平均速度为0.48m/s，小车在1点时的速度约为0.33m/s．
19．用力F1单独作用于某一物体上可产生加速度为3m/s2，力F2单独作用于这一物体可产生加速度为1m/s2，若F1、F2同时作用于该物体，可能产生的加速度为（　　）
A．1m/s2B．2m/s2C．3m/s2D．4m/s2

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