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18.一质点作简谐运动,其位移x与时间t的关系曲线如图所示.由图可知,在t=4s时,质点的(  )
A.速度为正的最大值,加速度为零B.速度为负的最大值,加速度为零
C.速度为零,回复力为正的最大值D.速度为零,回复力为负的最大值

分析 根据给定时刻以后质点位移的变化,分析速度的方向,由简谐运动的特征a=-$\frac{kx}{m}$分析加速度的大小.根据牛顿第二定律知,加速度大小与回复力的大小成正比,可分析回复力的变化.

解答 解:由图可知,在t=4s时,质点的位移为正向最大,速度为零,由简谐运动的特征a=-$\frac{kx}{m}$知,加速度为负向最大.
根据牛顿第二定律知,回复力为负的最大值,故ABC错误,D正确.
故选:D.

点评 简谐运动的图象能直接读出振幅和周期、速度的方向、加速度的方向以及各个量的变化.对于质点的速度方向,也可以根据斜率读出.简谐运动的特征a=-$\frac{kx}{m}$是分析加速度常用的方法.

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8.如图甲所示,有一磁感应强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场,磁场边界OP与水平方向夹角为θ=45°,紧靠磁场右上边界放置长为L、间距为d的平行金属板M、N,磁场边界上的O点与N板在同一水平面上,O1、O2为电场左右边界中点.在两板间存在如图乙所示的交变电场(取竖直向下为正方向).某时刻从O点竖直向上以不同初速度同时发射两个相同的质量为m、电量为+q的粒子a和b.结果粒子a恰从O1点水平进入板间电场运动,由电场中的O2点射出;粒子b恰好从M板左端边缘水平进入电场.不计粒子重力和粒子间相互作用,电场周期T未知.求:
(1)粒子a、b从磁场边界射出时的速度va、vb
(2)粒子a从O点进入磁场到O2点射出电场运动的总时间t;
(3)如果金属板间交变电场的周期T=$\frac{4m}{qB}$,粒子b从图乙中t=0时刻进入电场,要使粒子b能够穿出板间电场时E0满足的条件.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

9.在研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录小球做平抛运动的轨迹,如图所示,若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如图所示,已知小方格的边长L=1.25cm.重力加速度g=10m/s2
(1)小球做平抛运动的初速度v0=0.71m/s;
(2)c点与抛出点间的高度差h=4.0cm(结果保留2位有效数字)

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6.汽艇在宽为400m、水流速度为2m/s的河中横渡河面,已知它在静水中的速度为4m/s,求:
(1)汽艇要垂直横渡到达正对岸,船头应取什么航向?
(2)如果要在最短时间内过河,船头应取什么航向?最短时间为多少?
(3)若水流速度为4m/s,船在静水中的速度为2m/s,则船能过河的最短航程是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

13.如图所示,xOy坐标系内有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,x<0区域内有匀强电场(图中未画出),y轴为电场右边界.磁场中放置一半径为R的圆柱形圆筒,圆心O1的坐标为(2R,0),圆筒轴线与磁场平行,现有范围足够大的平行电子束以速度v0从很远处垂直于y轴沿x轴正方向做匀速直线运动射入磁场区,已知电子质量为m,电荷量为e,不考虑打到圆筒表面的电子对射入磁场的电子的影响.
求:(1)x<0区域内的匀强电场的场强大小和方向;
(2)若圆筒外表面各处都没有电子打到,则电子初速度应满足什么条件?
(3)若电子初速度满足v0=$\frac{3eBR}{m}$,则y轴上哪些范围射入磁场的电子能打到圆筒上?圆筒表面有电子打到的区域和圆筒表面没有电子打到的区域的面积之比是多少?

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3.如图所示,用钳子夹住一块质量m=50kg的混凝土砌块起吊,已知钳子与砌块间的动摩擦因数μ=0.4,砌块重心至上端间距L=4m,当钳子沿水平方向以速度v=4m/s匀速运动时上端突然停止,为了不使砌块从钳子口滑下,问:此时钳子对砌块施加的水平压力N至少为多大?(认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)

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10.某人在某星球上做实验,在星球表面水平固定一长木板,在长木板上放一木块,木板与木块之间的动摩擦因数μ,现用一弹簧测力计拉木块.当弹簧测力计示数为F时,经计算发现木块的加速度为a,木块质量为m,若该星球的半径为R,则在该星球上发射卫星的第一宇宙速度是多少?

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7.如图所示,水平面上是高AC=H、倾角为30°的直角三角形斜面,长2H、质量为m的均匀细绳一端栓有质量为m且可看作质点的小球,另一端在外力F作用下从A点开始缓慢运动到B点,不计一切摩擦以及绳绷紧时的能量损失,则该过程中(  )
A.重力对绳做功为0B.绳重力势能增加了$\frac{5}{4}$mgH
C.绳的机械能增加了$\frac{1}{4}$mgHD.小球对绳的拉力做功$\frac{1}{4}$mgH

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13.如图所示,一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S,活塞厚度不计,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的,开始活塞被固定,活塞与汽缸底部相距H,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,已知AB=h,大气压强为P0,重力加速度为g,周围环境温度保持不变,求开始时汽缸内气体的压强.

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