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试题详情

如图a所示，利用位移传感器在气垫导轨上（可忽略导轨与振子的摩擦）研究弹簧振子的运动情况．静止时，振子位于O位置．
1）将振子向左拉开一段距离后静止释放，由于使用了体积较大的振子测量，空气对振子的阻力较明显，以O位置为位移的零点，得到了如图b所示的实线．根据图象：
把振子相邻两次经过O位置的时间间隔记为T/2，则T随振动时间的增加而______（填“增大”、“减小”或“不变”）．

2）（单选题）定义品质因数

，其中A_t表示任意时刻t=

（n=0，1，2…）对应的振幅，A_t+T表示（t+T）时刻对应的振幅，根据式中的物理量，你认为品质因数Q的值可以反映弹簧振子振动过程中______
A．振子相邻两次经过O位置的时间间隔的变化
B．弹簧振子系统总机械能的变化
C．振子任意时刻速度的大小
D．振子任意时刻的位移大小
3）已知在一个给定的振动过程中，品质因数Q是一个定值，图象中A₁=10cm，A₂=5cm，则A₃=______cm（结果保留2位有效数字）．

高三物理解答题中等难度题

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试题答案

试题解析

相关试题

如图a所示，利用位移传感器在气垫导轨上（可忽略导轨与振子的摩擦）研究弹簧振子的运动情况．静止时，振子位于O位置．
1）将振子向左拉开一段距离后静止释放，由于使用了体积较大的振子测量，空气对振子的阻力较明显，以O位置为位移的零点，得到了如图b所示的实线．根据图象：
把振子相邻两次经过O位置的时间间隔记为T/2，则T随振动时间的增加而______（填“增大”、“减小”或“不变”）．

2）（单选题）定义品质因数，其中A_t表示任意时刻t=（n=0，1，2…）对应的振幅，A_t+T表示（t+T）时刻对应的振幅，根据式中的物理量，你认为品质因数Q的值可以反映弹簧振子振动过程中______
A．振子相邻两次经过O位置的时间间隔的变化
B．弹簧振子系统总机械能的变化
C．振子任意时刻速度的大小
D．振子任意时刻的位移大小
3）已知在一个给定的振动过程中，品质因数Q是一个定值，图象中A₁=10cm，A₂=5cm，则A₃=______cm（结果保留2位有效数字）．
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某实验小组利用数字实验系统探究弹簧振子的运动规律，装置如图所示，水平光滑导轨上的滑块与轻弹簧组成弹簧振子，滑块上固定有传感器的发射器．把弹簧拉长5 cm后由静止释放，滑块开始振动．他们分析位移—时间图象后发现，滑块的运动是简谐运动，滑块从最右端运动到最左端所用时间为1s，则弹簧振子的振动频率为f=
________Hz；以释放的瞬时为初始时刻、向右为正方向，则滑块运动的表达式为x= cm．

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某实验小组利用数字实验系统探究弹簧振子的运动规律，装置如图所示，水平光滑导轨上的滑块与轻弹簧组成弹簧振子，滑块上固定有传感器的发射器。把弹簧拉长5 cm后由静止释放，滑块开始振动。他们分析位移—时间图象后发现，滑块的运动是简谐运动，若测得滑块从最左端运动到最右端所用时间为1s，则滑块的振动频率为_____Hz；以释放的瞬时为初始时刻、向右为正方向，则滑块运动的表达式为x=_____ cm。

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某实验小组利用数字实验系统探究弹簧振子的运动规律，装置如图所示，水平光滑导轨上的滑块与轻弹簧组成弹簧振子，滑块上固定有传感器的发射器．把弹簧拉长5 cm后由静止释放，滑块开始振动．他们分析位移—时间图象后发现，滑块的运动是简谐运动，滑块从最右端运动到最左端所用时间为1s，则弹簧振子的振动频率为_____Hz；以释放的瞬时为初始时刻、向右为正方向，则滑块运动的表达式为x=_____ cm．

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气垫导轨是一种常用的实验仪器，它利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，此时滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．现利用气垫导轨来研究功能关系．如图甲所示，在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧，轨道上有滑块A紧靠弹簧但不连接，滑块的质量为m，重力加速度为g．
（1）用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度d=______cm；
（2）利用该装置研究弹簧对滑块做功的大小；某同学打开气源，调节装置，使滑块可以静止悬浮在导轨上，然后用力将滑块A压紧到P点，释放后，滑块A上的挡光片通过光电门的时间为△t，则弹簧对滑块所做的功为____________．（用题中所给字母表示）
（3）利用该装置测量滑块与导轨间的动摩擦因数；关闭气源，仍将滑块A由P点释放，当光电门到P点的距离为x时，测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t，移动光电门，测出多组数据（滑块都能通过光电门），并绘出图象．如图丙所示，已知该图线斜率的绝对值为k，则滑块与导轨间的滑动摩擦因数为____________．

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某同学利用如图甲所示的装置验证变力做功情况下的动能定理：在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电门Ⅰ、Ⅱ，将一力传感器一端连在细线M上，另一端接在水平竖直挡光条，气垫导轨左端固定位移传感器（接收器）．用变力转动转轮使滑块沿轨道运动，当滑块上挡光片经过光电门Ⅰ时，光线被遮挡，光电门Ⅰ会输出高电压给相连的计算机，在计算机上就显示如图乙中△t₁段所示图象，同时指令力传感器以及位移传感器工作，当挡光片讲过光电门Ⅱ时，计算机显示图象如图乙中△t₂段图象所示，同时计算机指令力传感器和位移传感器停止工作，这样计算机就得到这一过程滑块的F-S图象，如图炳所示．
（1）实验前，将滑块置于气垫导轨上，滑块、N不相连接，接通气源，轻推滑块，当图乙中的△t₁________△t₂（选填“＞”、“＜”或“=”）时，说明气垫导轨已经水平．
（2）若测得竖直挡光条宽度为d，滑块的质量为m，通过计算机又读出实验中图乙中的△t₁、△t₂，请写出实验中计算滑块动能的增量△E_k的表达式________．（用已知量和测量量表示）
（3）通过计算机所绘F-s图线可以算出滑块所受力在s=0.8m内这一过程中所做的功W，W=________J．

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如图（1）所示，A、B为倾斜的气垫导轨C上的两个固定位置，在A、B两点各放置一个光电门（图中未画出），将质量为M的小滑块从A点由静止开始释放（由于气垫导轨阻力很小，摩擦可忽略不计），两个光电门可测得滑块在AB间运动的时间t，再用尺测量出A点离B点的高度h．
（1）在其他条件不变的情况下，通过调节气垫导轨的倾角，从而改变A点离地的高度h，小球从A点运动到B点的时间t将随之改变，经多次实验，以为纵坐标、h为横坐标，得到如图（2）所示图象．则当下滑时间为t=0.6s时，h为______m；若实验当地的重力加速度为10m/s²，则AB间距s为______m．
（2）若实验中的气垫导轨改为普通木板，摩擦力的影响不可忽略，此种情况下产生的-h图象应为______（选填“直线”或“曲线”）．

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如图（1）所示，A、B为倾斜的气垫导轨C上的两个固定位置，在A、B两点各放置一个光电门（图中未画出），将质量为M的小滑块从A点由静止开始释放（由于气垫导轨阻力很小，摩擦可忽略不计），两个光电门可测得滑块在AB间运动的时间t，再用尺测量出A点离B点的高度h．
（1）在其他条件不变的情况下，通过调节气垫导轨的倾角，从而改变A点离地的高度h，小球从A点运动到B点的时间t将随之改变，经多次实验，以为纵坐标、h为横坐标，得到如图（2）所示图象．则当下滑时间为t=0.6s时，h为______m；若实验当地的重力加速度为10m/s²，则AB间距s为______m．
（2）若实验中的气垫导轨改为普通木板，摩擦力的影响不可忽略，此种情况下产生的-h图象应为______（选填“直线”或“曲线”）．

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如图所示，接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中，一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动，其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同。图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置，P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处。若两导轨的电阻不计，则
A．杆由O到P的过程中，电路中电流变大
B．杆由P到Q的过程中，电路中电流一直变大
　 C．杆通过O处时，电路中电流方向将发生改变
D．杆通过O处时，电路中电流最大

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如图所示，接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中，一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动，其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同．图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置，P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处．若两导轨的电阻不计，则（）

A．杆由O到P的过程中，电路中电流变大
B．杆由P到Q的过程中，电路中电流一直变大
C．杆通过O处时，电路中电流方向将发生改变
D．杆通过O处时，电路中电流最大
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