3.1.简谐振动中的能量 以水平弹簧振子为例.弹簧振子的能量由振子的动能和弹簧的弹性势能构成.在振动过程中.振子的瞬时动能为: 振子的瞬时弹性势能为: 振子的总能量为: 简谐振动中.回复力与离开平衡位置的位移x的比值k以及振幅A都是恒量.即是恒量.因此振动过程中.系统的机械能守恒. 如以竖直弹簧振子为例.则弹簧振子的能量由振子的动能.重力势能和弹簧的弹性势能构成.尽管振动过程中.系统的机械能守恒.但能量的研究仍比较复杂.由于此时回复力是由弹簧的弹力和重力共同提供的.而且是线性力.因此.回复力做的功也就是系统瞬时弹性势能和重力势能之和.所以类比水平弹簧振子瞬时弹性势能表达式.式中x应指振子离开平衡位置的位移.则就是弹性势能和重力势能之和.不必分开研究. 简谐振动的能量还为我们提供了求振子频率的另一种方法.这种方法不涉及振子所受的力.在力不易求得时较为方便.将势能写成位移的函数.即.. 另有 也可用总能量和振幅表示为 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(1)(4分)以下说法中正确的是               (  ▲  )

A.简谐运动过程中质点速度变化周期和动能变化周期是相同的

B.由爱因斯坦质能方程可知物体运动时质量小于静止时的质量

C.声波、电磁波等一切波都能发生干涉现象

D.激光能像无线电波那样被调制用来传递信息

(2)(4分)如图所示,一平行光束照射到平行玻璃砖的上表面,经折射后从下表面射出,射出的光线  ▲   (“平行”或“不平行”)。如果调整平行光的入射方向,光线    ▲   (“能”或“不能”)在下表面发生全反射。

(3)(4分) 湖面上有两片树叶A、B相距18m,一列水波正在湖面上从A向B传播,树叶每分钟完成20次全振动,A叶处于波峰时,B叶正在波谷,两树叶间还有一个波峰。求水波的波速。

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选做题
B、(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是:______
A、水面上的膜在阳光照射下会呈现彩色,这是由于光的干涉造成的色散现象
B、根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的电场周围一定可以产生稳定的磁场
C、相对论认为,相对于任何参考系,光速都是一样的
D、在测定单摆周期时,为减小实验误差,最好在小球经过最大位移处时开始计时
(2)一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t=3s时的波形图,图乙是波上x=2m处质点的振动图线.则该横波的速度为______m/s,传播方向为______.

(3)半径为R的半圆柱形玻璃,横截面如图所示,O为圆心,已知玻璃的折射率为,当光由玻璃射向空气时,发生全反射的临界角为多大?一束与MN平面成45的平行光束射到玻璃的半圆柱面上,经玻璃折射后,有部分光能从MN平面上射出.则从MN射出的光束的宽度为多少?
C、(选修模块3-5)
(1)以下有关近代物理内容的若干叙述中,正确的是:______
A、一束光照射到某金属表面时,能发生光电效应,此时若减弱照射光的强度,则很有可能不能发生光电效应
B、物质波既是一种电磁波,又是一种概率波
C、氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增加,电势能减小
D、在核聚变反应中,由于要释放能量,发生质量亏损,所以聚变后的原子的总质量数要减少
(2)第一代核反应堆以铀235为裂变燃料,而在天然铀中占99%的铀238不能被利用,为了解决这个问题,科学家们研究出快中子增殖反应堆,使铀238变成高效核燃料.在反应堆中,使用的核燃料是钚239,裂变时释放出快中子,周围的铀238吸收快吕子后变成铀239,铀239(92239U)很不稳定,经过______次β次衰变后变成钚239(94239Pu),写出该过程的核反应方程式:______.
(3)如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点,质量分别为m和3m.Q与轻弹簧相连,若Q静止,P以某一速度v向Q运动,并与弹簧发生碰撞.求P、Q速度相等时两者的速度是多大?此时弹簧弹性势能多大?


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精英家教网(选修模块3-4)
(1)以下说法中正确的是
 

A.简谐运动过程中质点速度变化周期和动能变化周期是相同的
B.由爱因斯坦质能方程可知物体运动时质量小于静止时的质量
C.声波、电磁波等一切波都能发生干涉现象
D.激光能像无线电波那样被调制用来传递信息
(2)如图所示,一平行光束照射到平行玻璃砖的上表面,经折射后从下表面射出,射出的光线
 
(“平行”或“不平行”).如果调整平行光的入射方向,光线
 
(“能”或“不能”)在下表面发生全反射.
(3)湖面上有两片树叶A、B相距18m,一列水波正在湖面上从A向B传播,树叶每分钟完成20次全振动,A叶处于波峰时,B叶正在波谷,两树叶间还有一个波峰.求水波的波速.

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(选修模块3-4)
(1)以下说法中正确的是______:
A.简谐运动过程中质点速度变化周期和动能变化周期是相同的
B.由爱因斯坦质能方程可知物体运动时质量小于静止时的质量
C.声波、电磁波等一切波都能发生干涉现象
D.激光能像无线电波那样被调制用来传递信息
(2)如图所示,一平行光束照射到平行玻璃砖的上表面,经折射后从下表面射出,射出的光线______(“平行”或“不平行”).如果调整平行光的入射方向,光线______(“能”或“不能”)在下表面发生全反射.
(3)湖面上有两片树叶A、B相距18m,一列水波正在湖面上从A向B传播,树叶每分钟完成20次全振动,A叶处于波峰时,B叶正在波谷,两树叶间还有一个波峰.求水波的波速.
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(选修模块3-4)
(1)以下说法中正确的是______:
A.简谐运动过程中质点速度变化周期和动能变化周期是相同的
B.由爱因斯坦质能方程可知物体运动时质量小于静止时的质量
C.声波、电磁波等一切波都能发生干涉现象
D.激光能像无线电波那样被调制用来传递信息
(2)如图所示,一平行光束照射到平行玻璃砖的上表面,经折射后从下表面射出,射出的光线______(“平行”或“不平行”).如果调整平行光的入射方向,光线______(“能”或“不能”)在下表面发生全反射.
(3)湖面上有两片树叶A、B相距18m,一列水波正在湖面上从A向B传播,树叶每分钟完成20次全振动,A叶处于波峰时,B叶正在波谷,两树叶间还有一个波峰.求水波的波速.

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同步练习册答案