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17.弹簧振子在水平光滑杆上做简谐运动,振幅为A,通过平衡位置时速率为v.若在振子到达最远端瞬间将一小块橡皮泥粘在振子上,则该弹簧振子的振幅将不变,通过平衡位置时的速率将减小.(填“增大”“减小”或“不变”)

分析 振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离.根据这个最大距离分析振幅是否变化.根据机械守恒定律判断将橡皮泥粘上,振子通过O点时的速率如何变化.

解答 解:由题,在振子到达最远端瞬间将一小块橡皮泥粘在振子上,振子离开平衡位置的最大距离不变,则振幅不变.振子在平衡位置时,系统只有弹性势能,当粘上时,弹簧振子的系统所具有的机械能没有发生变化,当振子通过O点时弹性势能全部转化为振子的动能,由Ek=$\frac{1}{2}$mv2,可知,动能Ek没有变化,而质量m增大,则速率减小.
故答案为:不变,减小.

点评 简谐运动过程的特征之一是系统的机械能守恒,本题就是从解释能量的角度分析简谐运动.

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A.它们的半径之比为2:3B.它们的半径之比为1:2
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5.如图所示,物块M左侧与轻弹簧相连,弹簧左端固定在竖直墙上.开始时物块M静止在粗糙水平面上,弹簧处于被拉伸状态.现在对M施加一个从零开始逐渐增大的向右的水平拉力F,直到M开始向右运动为止.在这个过程中,弹簧的弹力大小变化情况是不变,水平面所受摩擦力大小的变化情况是先减小到零后增大.弹簧的弹力大小变化情况是不变,水平面所受摩擦力大小的变化情况是先减小到零后增大.

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12.如图,滑雪坡道与水平路面相切于B点,某人乘雪橇从雪坡上的A点无初速滑至B点,接着沿水平路面滑至C点停止,已知人与雪橇在雪道AB段所受的平均阻力f1=20N,在路面BC段所受阻力f2=400N,人与雪橇的总质量为60kg,A、B两处竖直高度差为25m,B、C距离为d=30m.(g=10m/s2)试求:
(1)AB段弯曲的滑雪坡道的总长L
(2)人与雪撬滑到B处时的速度大小.

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2.甲实验小组利用图甲中的a装置探究机械能守恒.将小钢球从轨道的不同高度h处静止释放,斜槽轨道水平末端离地面的高度为H.钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.

(1)若轨道完全光滑,s2与h的理论关系应满足s2=4Hh(用H、h表示).
该小组经实验测量得到一组数据,如表所示:
h(10-1m)2.003.004.005.006.00
s2 (10-1m22.623.895.206.537.78
从s2-h关系图线中分析得出钢球水平抛出的
(2)请在图甲中的b坐标纸上作出s2-h关系图.对比实验结果与理论计算得到的s2-h关系图线(图中已画出),自同一高度静止释放的钢球,水平抛出的速率小于(填“小于”或“大于”)理论值.速率差十分显著,你认为造成上述偏差的可能原因是小球与轨道间存在摩擦力.
乙实验小组利同样的装置“通过频闪照相探究平抛运动中的机械能守恒”.如图乙中的a在装置左侧装上斜槽轨道,白色小钢球A由斜槽某位置静止释放.启动闪光连拍相机对上述实验过程拍照.实验后对照片做一定处理并建立直角坐标系,得到如图乙中b所示的部分小球位置示意图.

(3)根据小球位置示意图可以判断闪光间隔为0.1s.(g取10m/s2
(4)以小球A的抛出点为零势能面,小球A在O点的机械能为1.125mJ;小球A在C点时的机械能为1.125mJ.以此探究平抛运动中的机械能守恒.
由实验结果可以看出两个实验小组乙小组结果误差较小.

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9.荡秋千是一种常见的娱乐活动,也是我国民族运动会上的一个比赛项目,若秋千绳长L=10m,荡到最高点时秋千绳与竖直方向成60°角,运动员的质量为m=60kg.(忽略空气阻力和摩擦,秋千绳和底板质量不计,可简化为如图模型,g取10m/s2
(1)求荡到最低点时秋千的速率
(2)求荡到最低点时运动员对底板的压力.

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