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(16分)如图(a)所示,一只昆虫水平飞向一个原来静止悬挂着的单摆,并抱住摆球,结果使单摆做简谐运动,其振动图象如图(b)所示,已知摆球的质量是昆虫质量的5倍,求:昆虫飞来时速度的大小。

解析

设昆虫的质量是m,则单摆的质量为5m,昆虫飞来时速度为v0,昆虫抱住摆球一起摆动时的初速度为u

昆虫飞来并抱住摆球,此过程摆球、昆虫水平方向上动量守恒有,

mv0=(5m+m)u    ①(3分)

昆虫与摆球以共同速度u摆到最大高度h,机械能守恒,得

6mu2=6mgh ②(3分)

由振动图象及单摆周期公式知

所以m  ③(3分)

画出位置示意图如图所示,由图中可知,根据相似三角形得,

因从图象上可以看出昆虫和摆球一起振动的过程中振幅为10cm, 

所以a=10cm.

m ④(3分)

由①②式得,v0=6u=6

将④式代入得,m/s. (4分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)有一只匀质椭球形玻璃球,长轴为8cm.短轴为4
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cm,在椭球的焦点F处有一小气泡,为了测定该玻璃椭球的折射率,某同学将球的上半部表面涂黑,只在球顶A处留出一小块可以透光的地方,如图所示,从A处去看气泡,当视线与短轴的夹角为450时,恰好看到气泡,则该玻璃的折射率为
B
B
  A.4/3     B.
2
     C.2      D.
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(2)在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点间的距离均为0.1m,如图(a)所示.一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,振幅为0.2m,经过时间0.3s第一次出现如图(b)所示的波形.  ①求该列横波传播的速   ②写出质点1的振动方程.

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如图3-2-15所示,一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,则下列说法中正确的是?(  )

图3-2-15

A.t=0时刻,线圈平面与中性面垂直

B.t=0.01 s时刻,磁通量的变化率最大

C.t=0.02 s时刻,交流电动势达到最大

D.0.02 s到0.03 s的时间内,交流电的电动势在增大

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(14分)如图(a)所示,一只昆虫水平飞向一个原来静止悬挂着的单摆,并抱住摆球,结果使单摆做简谐运动,其振动图象如图(b)所示,已知摆球的质量是昆虫质量的5倍,求:昆虫飞来时速度的大小.(重力加速度g=10m/s2

 
 

 

 

 

 

 

 

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科目:高中物理 来源:2011-2012学年江西省宜春市高安二中高三(上)月考物理试卷(解析版) 题型:解答题

(1)有一只匀质椭球形玻璃球,长轴为8cm.短轴为4cm,在椭球的焦点F处有一小气泡,为了测定该玻璃椭球的折射率,某同学将球的上半部表面涂黑,只在球顶A处留出一小块可以透光的地方,如图所示,从A处去看气泡,当视线与短轴的夹角为45时,恰好看到气泡,则该玻璃的折射率为______  A.4/3     B.     C.2      D.
(2)在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点间的距离均为0.1m,如图(a)所示.一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,振幅为0.2m,经过时间0.3s第一次出现如图(b)所示的波形.  ①求该列横波传播的速   ②写出质点1的振动方程.

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