2022-2023学年新教材高中物理第二章机械振动学业质量标准检测新人教版选择性必修第一册

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T＝eq\f(t,15)得出周期；F选项：求出多次实验中测得的L和T的值，作出T2－L图像，根据图像的斜率求出重力加速度g。三、论述、计算题(本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(10分)正在修建的房顶上固定的一根不可伸长的细线垂到三楼窗沿下，某同学应用单摆原理测量窗的上沿到房顶的高度，先将线的下端系上一个小球，发现当小球静止时，细线恰好与窗子上沿接触且保持竖直，他打开窗子，让小球在垂直于墙的竖直平面内摆动，如图所示，从小球第1次通过图中的B点开始计时，第21次通过B点时用30s；球在最低点B时，球心到窗上沿的距离为1m，当地重力加速度g取π2(m/s2)；根据以上数据求房顶到窗上沿的高度。答案：3.0m解析：T＝eq\f(t,n)＝3.0s，T＝eq\f(T1,2)＋eq\f(T2,2)＝eq\f(1,2)(2πeq\r(\f(1,g))＋2πeq\r(\f(1＋h,g)))，解得h＝3.0m14．(11分)如图所示，一只质量为2m的箱子放在水平地面上，箱内两个物体A、B质量均为m，A、B之间用轻弹簧相连接，再分别用竖直细线a、b系在箱内。现将细线b剪断，若剪断瞬间物体B的加速度为g，方向竖直向上，规定竖直向上为正方向，则剪断b线后物体B向上运动的过程中，箱子对地面的压力的取值范围。答案：3mg≤FN≤5mg解析：将细线b剪断，B将做简谐运动，设B在最低点时，弹簧弹力为F1，在最高点，弹簧弹力为F2，在最低点，有F1－mg＝mg，所以F1＝2mg，B做简谐运动，根据对称性，B在最高点的加速度大小也为g，方向竖直向下，则有F2＋mg＝mg，所以F2＝0，可知B上升的过程中A始终不动。以木箱与A组成的系统为研究对象，由于A始终不动，所以木箱与A组成的系统始终处于平衡状态，当B在最低点时，箱子对地面的压力FN1＝2mg＋mg＋F1＝5mg，当B在最高点时，箱子对地面的压力FN2＝2mg＋mg＋F2＝3mg，故箱子受到的地面的支持力最大为5mg，最小为3mg，由牛顿第三定律可知，箱子对地面的压力最大为5mg，最小为3mg，即3mg≤FN≤5mg。15．(12分)如图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置