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一质点做简谐运动,其位移和时间关系如图所示. (1)求t=0.25×10-2 s...

一质点做简谐运动其位移和时间关系如图所示.

(1)求t=0.25×10-2 s时的位移;

(2)在t=1.5×10-2 s到2×10-2 s的振动过程中质点的位移回复力速度动能势能如何变化?

(3)在t=0到8.5×10-2 s时间内质点的路程位移各多大?

 

(1)-cm (2)变大 变大 变小 变小 变大 (3)34 cm 2 cm 【解析】(1)由题图可知A=2 cm,T=2×10-2s,振动方程为x=Asin=-Acos ωt =-2cost cm=-2cos 100πt cm 当t=0.25×10-2s时,x=-2coscm=-cm. (2)由图可知在1.5×10-2s~2×10-2s内,质点的位移变大,回复力变大,速度变小,动能变小,势能变大. (3)从t=0至8.5×10-2s时间内为个周期,质点的路程为s=17A=34 cm,位移为2 cm.  
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考点分析:
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如图所示,轻弹簧的下端系着AB两球,mA=100gmB=500g,系统静止时弹簧伸长x=15cm,未超出弹性限度.若剪断AB间的细绳,则A在竖直方向做简谐运动,求:

1A的振幅多大?

2A球的最大加速度多大?(g10m/s2

 

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将一劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂,下端系上质量为m的物块.将物块向下拉离平衡位置后松开,物块上下做简谐运动,其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期.请由单摆的周期公式推算出该物块做简谐运动的周期T.

 

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如图所示为一单摆的共振曲线,该单摆的摆长约为多少?共振时单摆的振幅为多大?共振时摆球的最大加速度和最大速度的大小各为多少?(g10 m/s2)

 

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某同学在做利用单摆测重力加速度的实验中,先测得摆线长为97.50 cm,摆球直径为2.00 cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间,如图所示,则:

(1)该摆摆长为______cm,秒表所示读数为______s.

(2)如果测得的g值偏小,可能的原因是(  )

A.测摆线长时摆线拉得过紧

B.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了

C.开始计时时,秒表过迟按下

D.实验中误将49次全振动记为50

 

(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T,从而得出一组对应的lT的数据,再以l为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线如图所示,并求得该直线的斜率为k,则重力加速度g______(k表示)

 

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(1)探究单摆周期与摆长的关系的实验中,两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示.测量方法正确的是________(选填”)

(2)实验时,若摆球在垂直纸面的平面内摆动,为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数,在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻,如图甲所示.光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图乙所示,则该单摆的振动周期为________.若保持悬点到小球顶点的绳长不变,改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验,则该单摆的周期将________(变大不变变小”),图乙中的Δt________(变大不变变小”)

 

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