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5.如图,可视为质点的小球在光滑的圆弧面上振动,圆弧面所在圆周的半径远远大于圆弧的长度,试证明小球的运动可以视为简谐运动.

分析 对小球进行受力分析,然后结合简谐振动的条件即可证明.

解答 证明:设小球质量为m,圆弧的半径为R,小球相对平衡位置的位移为x.
小球的重力沿切线方向的分力是小球沿圆弧振动的回复力
F=mgsinθ
当半径远远大于圆弧的长度时,θ很小,小球位移的大小与θ角所对的弧长及θ角所对的弦都近似相等,因而sinθ≈$\frac{x}{R}$,
且位移方向与回复力方向相反,所以回复力为F=$-\frac{mg}{R}•x$
所以小球的运动可以视为简谐运动.
证毕

点评 该题考查简谐振动的回复力的特点,解答的关键是正确对小球进行受力分析.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.下列关于物理学史实的描述不正确的是(  )
A.中子是英国物理学家查德威克发现的,并因此于1935年获得了诺贝尔物理学奖
B.1847年德国物理学家亥姆霍兹在理论上概括和总结了自然界中最重要、最普遍的规律之一----能量守恒定律
C.我国宋朝发明的火箭是现代火箭的鼻祖,与现代火箭原理相同,但现代火箭结构复杂,其所能达到的最大速度主要取决于向后喷气速度和质量比
D.经典力学有一定的局限性,仅适用于微观粒子和低速运动、弱引力场作用的物体

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

16.如图所示,半径R=1.6光滑半圆轨道BC与光滑的水平轨道相切,一个质量为2kg的滑块以初速度V0=10m/s的初速度向右滑行进入半圆轨道,取g=10m/s2,求:
(1)滑块从C点飞出时的速度大小;
(2)滑块到达C点时,对轨道的作用力的大小;
(3)滑动从C点抛出后落地点距B点的距离;
(4)如果水平轨道不光滑,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.2,滑块仍以v0=10m/s的初速度向右滑行,要想使滑块到达C点,求滑块的出发点距B的距离范围.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.质量为1kg的物块静止在水平地面上,t=0时,受到水平拉力F的作用.1s后撤去F,物块最终停止运动.整个过程中物块运动的v-t图象如图所示,下列说法正确的是(  )
A.拉力F与摩擦力大小相等B.物块在2s内的位移大小为2m
C.拉力F做的功为2JD.拉力F做的功为4J

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

20.几种金属的逸出功W0见下表:
金属
W0(×10-19J)7.265.123.663.603.41
用一束可见光照射上述金属的表面,已知该可见光的波长的范围为4.0×10-7m~7.6×10-7m,普朗克常数h=6.63×10-34J•s,光速c=3×108m/s.
(1)请通过计算说明哪些金属能发生光电效应?
(2)照射哪种金属时逸出的光电子最大初动能最大?最大值是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.以下关于电磁波与相对论的说法,正确的是(  )
A.麦克斯韦预言了电磁波,且首次用实验证实了电磁波的存在
B.红外线是一种频率比紫外线还高的电磁波
C.电磁波能发生干涉、衍射现象
D.“和谐号”动车组高速行驶时,在地面上测得其车厢的长度明显变短

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

17.如图所示,静止在光滑水平面上的物体,在水平向右的恒力F作用下开始运动,作用一段时间后撤去恒力F,物体继续向右运动.不计空气阻力,则在整个运动过程中,物体机械能随时间变化的关是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

11.如图所示,倾角为θ=370的固定斜面上,一小物块从底端A点以某一初速度沿斜面上滑,一段时间后返回到出发点A.已知小物块返回出发点A时速度大小是初速度大小的0.5倍,取g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,试求:
(1)小物块和斜面之间的动摩擦因数;
(2)若在小物块到达最高点后在下滑过程中加水平恒力F作用在物块上,使物体在返回出发点时的速度大小与初速度大小相同,求F大小与物体重力大小的比值.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.如图所示,为某一装置的俯视图,PQ、MN为竖直放置的很长的平行金属板,两板间有匀强磁场,其大小为B,方向竖直向下,金属棒AB搁置在两板上缘,并与两板垂直良好接触.现有质量为m,带电量大小为q,其重力不计的粒子,以初速v0水平向左射入两板间.下列条件下,结论错误的是(  )
A.若金属棒AB不动,则粒子在两板间轨迹的半径为$\frac{m{v}_{0}}{Bq}$
B.若金属棒AB不动,则粒子在两板间运动的最长时间为$\frac{πm}{Bq}$
C.若金属棒AB以速度v0水平向左运动,则粒子在两板间的运动是匀速运动
D.若金属棒AB以速度v0水平向右运动,则粒子在两板间的运动是匀速运动

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