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【题目】如图甲所示,有一个均质的细圆环,借助一些质量不计的辐条,将一个与环等质量的小球固定于环心处,然后用三根竖直的、长度均为且不可伸长的轻绳将这个物体悬挂在天花板上,环上三个结点之间的距离相等.试求这个物体在水平方向做微小扭动的周期.

【答案】

【解析】

对微小扭动,令最大摆角为,如图所示(为了便于寻求参量,图中把摆角夸大了)

.

环和球的质量均为,则扭动的最大势能(即总能)为

.

系统在任意角度处的能量表述为

显然,环振动的位移,且振幅,取,则上式可改写为

其中.

由此可以看出,系统的振动为简谐振动,其振动质量为,则

.

像分析其他物理问题一样,分析振动也有动力学途径和能量两种途径,此处若沿用动力学途径寻求回复力系数,则有一定的难度,因此运用能量分析.

值得注意的是,中间的小球虽然对回复力有影响,但在小幅扭动的情况下,它并不参与振动,这一点从能量的关系式也能看出,振动质量仅为环的质量.

练习册系列答案
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【题目】阅读图文材料,回答下列问题

额尔齐斯河是我国唯一属于北冰洋水系的河流,阿尔泰山属于典型的断块山(如下图)

(1)推测图示区域中我国境内的地形地势特征并说出理由

(2)说出阿尔泰山的走向并解释阿尔泰山的成因

(3)根据支流的分布特征,分析图示额尔齐斯河流域降水分布特点及成因

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【题目】阅读图文材料,完成下列要求。

印度半岛是亚洲南部的三大半岛之一,以德千高原为主体,故又名德干半岛。半岛的降水季节变化大,每年的6-9月,经过温暖辽阔的热带海洋的西南季风会给半岛大部分地区带来丰沛的降水,形成雨季。下图示意印度半岛雨季降水量分布

(1)描述印度半岛雨季降水量的空间分布特点。

(2)图中甲、乙两地降水量差异显著,分析造成差异的主要原因。

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【题目】阅读图文材料,完成下列要求。

马达加斯加岛是位于非洲大陆的东南海面上的世界第四大岛屿,隔莫桑比克海峡与非洲大陆相望。岛上东部热带雨林郁郁葱葱,西部稀树草原广袤。下图中,b为马达加斯加岛地理位置示意图,a、c分别为b图中甲、乙两地气候资料统计图。

(1)比较甲、乙两地气候特征的差异。

(2)推测丙地河流的水文特征。

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【题目】阅读图文材料,完成下列要求。

日内湖由罗讷冰川作用形成,是阿尔卑斯湖群日内瓦湖中最大的湖泊。罗讷冰川消融后,形成罗讷河,罗讷河携带较多泥沙汇入日内瓦湖后流出。湖畔和毗邻湖泊地域气候温和,气温年校差、日较差小.下图示意日山地内瓦湖分布。

(1) 指出日内瓦湖的主要补给类型。

(2)分析汇入日内瓦湖的罗讷河携带泥沙较多的主要原因。

(3)说明日内瓦湖周边地区气温年较差、日较差小的主要原因。

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【题目】气候生产潜力是指一个地区光、热、水等要素的数量及其配合协调程度。图示意中国东北地区玉米气候生产潜力的空间分布。读图完成问题。

1】影响甲处等值线向北凸出的主要因素是( )

A. 纬度位置B. 大气环境

C. 地形因素D. 海陆分布

2】在中国东北地区,与玉米气候生产潜力空间变化规律基本一致的指标( )

A. ≥10℃积温B. 日照时数

C. 太阳辐射量D. 年降水量

3】对东北地区玉米气候生产潜力空间变化分析的手段属于( )

A. 计算机网络B. 地理信息系统C. 全球定位系统D. 遥感

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【题目】黄河是中华民族的母亲河。下图为黄河水系图和沿线景观图。读图完成下面小题。

1关于图中四地的正确叙述是

A.甲地山高谷深,流水侵蚀作用形成陡峻峡谷

B.乙地地势低平,风力沉积作用形成深厚土层

C.丙地河水湍急,侵蚀作用使瀑布向下游移动

D.丁地河网密布,流水沉积作用强形成冲积扇

2小浪底水利枢纽建成后

A.库区上游河段的含沙量减小B.大坝下游流量季节变化减小

C.黄河中游的流域面积会增大D.黄河入海年径流总量会增加

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【题目】图为30°S附近沿海某地等高线地形图,R河流正值汛期。读图完成下面小题。

1Q地海拔可能为

A. 350米B. 500米

C. 650米D. 800米

2此季节,该地区

A. 温和多雨

B. 山麓落叶阔叶林枝繁叶茂

C. 受副热带高气压带控制

D. 盛行东南风

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【题目】下图是以极地为中心的地球自转示意图,回答下列问题。

(1)此图表示__________日(节气)的光照情况,此时A点是________点钟。

(2)A、B、C三点正午太阳高度由大到小的排序是________,自转线速度由大到小的排序是__________

(3)A的地理座标是__________,B点的日出时间是_______点钟。

(4)此时太阳直射点的坐标是_________,正午太阳高度的分布规律___

(5)此时悉尼是_____季,再过三个月,B点的昼夜情况是______

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