1、高考资源网（） 您身边的高考专家2014-2015学年浙江省温州市瑞安中学高二（下）期中物理试卷一、单项选择题（每小题4分，共36分每小题只有一个选项正确，错选、多选不得分）1（4分）下面有关的叙述中，哪些说法是正确的（） A 用光导纤维传播信号，是利用了光的折射 B 光的偏振证明了光是一种横波 C 通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹，是光的干涉现象 D 在光的双缝干涉实验中，若仅将双缝间距变窄，则条纹间距也变窄【考点】： 光的干涉；全反射【专题】： 光的干涉专题【分析】： 光导纤维传播信号是利用光的全反射原理；偏振现象说明光是一种横波；光通过一条狭缝时，产生衍射现象；根据公式分析
2、条纹的间距【解析】： 解：A、光导纤维传播信号利用了光的全反射原理，故A错误；B、光的偏振现象说明光是一种横波，故B正确；C、通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹，是光的单缝衍射现象，故C错误；D、根据公式，在光的双缝干涉实验中，若仅将双缝间距变窄，则条纹间距变宽，故D错误；故选：B【点评】： 考查光导纤维传播信号的原理、光的偏振、光的干涉与衍射的应用，注意光导纤维传播信号的原理与全反射有关，全反射的条件，理解光的偏振原理，及注意区别横波与纵波的不同2（4分）一潜水员自水下目测站立于船头的观察者距水面高为h1，而观察者目测潜水员距水面深h2，则（） A 潜水员实际深度大于h2，观察者
3、实际高度大于h1 B 潜水员实际深度小于h2，观察者实际高度小于h1 C 潜水员实际深度大于h2，观察者实际高度小于h1 D 潜水员实际深度小于h2，观察者实际高度大于h1【考点】： 光的折射定律【专题】： 光的折射专题【分析】： 由于光的折射现象，潜水员看到立于船头的观察者的位置偏高，而船头的观察者看到潜水员偏浅【解析】： 解：光线从空气射入水中时，入射角大于折射角，如图，则潜水员看到立于船头的观察者的位置偏高，而船头的观察者看到潜水员偏浅，所以潜水员的实际深度大于h2，观察者实际高度小于h1故C正确故选：C【点评】： 本题考查运用物理知识分析实际光学现象的能力，可作出光路图进行分析3（4分
4、）在弹簧振子的小球上安置记录笔，当小球振动时便可在匀速移动的纸带上画出振动图象图2是两个弹簧振子在各自纸带上画出的曲线，两纸带位移相同若纸带N1和纸带N2移动的速度v1和v2的关系为v2=2v1，则纸带N1、N2上曲线所代表的振动的周期T1和T2的关系为（） A T2=T1 B T2=2T1 C T2= D T2=【考点】： 简谐运动的振幅、周期和频率【专题】： 简谐运动专题【分析】： 单摆的摆动和木板的运动同时进行，时间相同，根据速度的定义公式列式比较即可【解析】： 解：设板长为L，据图和运动学公式可知：T1= 2T2=；根据题意，有：v2=2v1故T2=T1，故ABC错误，D正确故选：D【
5、点评】： 本题关键抓住单摆的摆动和木板的平移同时发生，然后结合速度的定义求解周期，基础题4（4分）如图所示，两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷，则（） A A点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动减弱 B B点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强 C C点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动仍加强 D D点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强【考点】： 波的叠加【分析】： 波峰和波峰、波谷与波谷叠加的点为振动加强点，波峰与波谷叠加的点为振动减弱点振动加强点始终振动加强，振动减弱点始终减弱【解析】： 解：A、A点是波峰和波峰叠
6、加，为振动加强点，且始终振动加强故A错误B、B点是波峰与波谷叠加，为振动减弱点，且始终振动减弱故B错误C、C点处于振动加强区，振动始终加强故C正确D、D点为波峰与波谷叠加，为振动减弱点，且始终振动减弱故D错误故选C【点评】： 解决本题的关键知道波峰和波峰、波谷与波谷叠加的点为振动加强点，波峰与波谷叠加的点为振动减弱点5（4分）一列振幅为0.1cm，波速为4m/s的横波沿直线传播，在某时刻传至该直线上相距4m的S、P两点中一点，然后又传到另一点已知波传播过程中的某一段时间内，S质点通过的路程为8cm，P质点通过的路程为4cm则该波的传播方向及频率可能为（） A 由S向P，F=10HZ B 由S向
7、P，F=20HZ C 由P向S，F=10HZ D 由P向S，F=20HZ【考点】： 波长、频率和波速的关系；横波的图象【分析】： 振动通过的路程较大的为先被传播到的质点，质点一个周期内通过的路程为4倍振幅【解析】： 解：据题S质点通过的路程为8cm时，P质点通过的路程为4cm，所以S质点振动的较早，则波由S传向P，该波的振幅为A=0.1cm，质点振动一个周期时通过的路程为4A=0.4cm，S质点通过的路程为8cm，则S振动了20个周期，传播所用时间：t=s=1s即：20T=1s，则T=s，f=20Hz故选：B【点评】： 质点振动的同时波向前传播，质点不会随波迁移，而是上下振动，一个周期内通过的
8、路程为4倍振幅6（4分）如图所示，位于介质和分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则（） A f1=2f2，v1=v2 B f1=f2，v1=0.5v2 C f1=f2，v1=2v2 D f1=0.5f2，v1=v2【考点】： 波长、频率和波速的关系；横波的图象【分析】： 波的频率由波源决定，即使波从一种介质进入另一种介质，频率不变向正方向传播的波一个周期内波形传播的距离是，向负方向传播的波在一个周期内传播的距离是，根据v=，即可得出传播的速度比【解析】： 解：波得频率由波源决定，所以f1=f2；向正方向传播
9、的波一个周期内波形传播的距离是，向负方向传播的波在一个周期内传播的距离是，两列波的周期相同，根据v=，v1：v2=2：1故C正确，A、B、D错误故选C【点评】： 解决本题的关键知道波的频率由波源确定，与介质无关7（4分）沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，a为介质中的一个质点，该波的传播速度为2.5m/s，则t=0.6s时（） A 质点a对平衡位置的位移为正值 B 质点a的速度方向与对平衡位置的位移方向相同 C 质点a的速度方向与加速度的方向相同 D 质点a的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同【考点】： 横波的图象；波长、频率和波速的关系【专题】： 振动图像与波动图像专题
10、【分析】： 由图读出波长求出周期，确定所给时刻质点所在位置，由波的传播方向确定质点的振动方向，由所在位置平衡位置的关系确定加速度方向【解析】： 解：由图知波长为4m，则其周期为：T=1.6s，则经过0.6s=，则，波沿x轴正向传播，此时刻a向下振动，所以t=0.6s时a点在Y的负向且向上运动，所以其位移对平衡位置的位移为负值，其速度方向沿Y轴的正向，加速度方向沿Y轴的正向，速度方向与加速度方向相同，速度方向与相对平衡位置的位移方向相反，加速度方向与位移方向相反，故ABD错误，C正确； 故选：C【点评】： 由波动图象读出，求解周期，根据时间与周期的关系分析质点的振动情况，是常见的问题，难度不大8
11、（4分）（2011九江模拟）潜水员在水深为h的地方向水面张望，发现自己头顶上有一圆形亮斑，如果水对空气的临界角为C，则此圆形亮斑的直径是（） A 2htanC B 2hsinC C D 【考点】： 全反射【专题】： 光的折射专题【分析】： 当光从水中进入空气，入射角大于等于临界角时，会发生全反射，相反，当光从空气射入水中，最大的折射角等于临界角，结合几何关系求出圆形亮斑的直径【解析】： 解：在圆形亮斑边缘从空气射入水中的光线，折射角的大小等于临界角C，如图所示，由几何知识可知：此圆形亮斑的直径是 d=2r=2htanC故选：A【点评】： 本题考查了光的折射定律，关键要理解全反射临界角的意义，知
12、道临界角等于光从空气射入介质中最大的折射角，再结合几何关系进行求解9（4分）如图所示，折射率n=的半圆形玻璃砖置于光屏MN的上方，其平面AB与MN的距离h=10cm一束单色光沿图示方向射向圆心O，经玻璃砖后射到光屏上的O点现使玻璃砖绕圆心O点逆时针转动，下列关于光屏上光点的移动方向，距O点的最远距离的说法，正确的是（） A 向右移动，最远距离10cm B 向左移动，最远距离10cm C 向右移动，最远距离10cm D 向左移动，最远距离10cm【考点】： 光的折射定律【专题】： 光的折射专题【分析】： 由全反射知识及几何知识可求 得全反射的临界角；由几何关系可求得光点到O之间的距离【解析】：
13、解：玻璃砖绕圆心O点逆时针转动，相当于玻璃砖不动，入射光线顺时针转动，则折射光线也顺时针转动，光屏上的光点将向左移动如图，设玻璃砖转过角时光点离O点最远，记此时光点位置为C，此时光线在玻璃砖的平面上恰好发生全反射，临界角为C由折射定律有 sinC=由几何关系知，全反射的临界角C=45 光点C到O的距离CO=h=10cm即光屏上光点向左移动，光点离O点最远是10cm故选B【点评】： 本题考查了光的折射定律，以及全反射等知识，对数学几何能力的要求较高，需加强训练二、不定项选择题（每小题4分，共16分有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答得0分）1
14、0（4分）利用图中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法中正确的是（） A 仅将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄 B 仅将滤光片由绿色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 C 仅将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 D 仅换一个双缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变宽【考点】： 用双缝干涉测光的波长【专题】： 实验题【分析】： 根据双缝干涉条纹的间距公式x=比较干涉条纹的间距变化【解析】： 解：A、将屏移近双缝，L变小，根据双缝干涉条纹的间距公式x=条纹间距减小，故A正确；B、将滤光片由绿色的换成红色的，波长变长，根据双缝干涉条纹的间距公式x=知条纹间距增大，故B正确；C、将单缝向双缝移动一小段
15、距离后，干涉条纹间距不变故C错误D、换一个两缝之间距离较大的双缝，d变大，根据双缝干涉条纹的间距公式x=知条纹间距减小，故D错误；故选：AB【点评】： 解决本题的关键知道各种色光的波长大小，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式11（4分）一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播已知t=0时的波形如图所示，则（） A 波的周期为1s B x=0处的质点在t=0时向y轴负方向运动 C x=0处的质点在t=s时速度为0 D x=0处的质点在t=s时速度值最大【考点】： 横波的图象；波长、频率和波速的关系【专题】： 振动图像与波动图像专题【分析】： 由波动图象读出波长，由波速公式求出周期由波的传播方向判断
16、出x=0处的质点的方向，并分析速度大小，并根据上下坡法，结合波的传播方向来确定质点的振动方向【解析】： 解：A、由波的图象可知半个波长是2m，波长=4m，周期是T=s，故A正确B、根据上下坡法，由波向x轴正方向传播，可知，x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动，故B正确C、该波是周期是1s，t=，由图可知，x=0处的质点在t=s时不可能到达最低点，所以速度不可能为0故C错误；D、x=0的质点的位移是振幅的一半，则要运动到平衡位置的时间是 s，速度最大，则当t=s时，x=0的质点越过了平衡位置，速度不是最大，故D错误故选：AB【点评】： 本题属于波的图象的识图和对质点振动的判断问题要通过分析质点
17、的位移，分析其速度，注意波的传播方向与质点的振动方向的关系12（4分）如图所示，水下光源S向水面A点发射一束光，折射光分成a、b两束，则（） A a、b两束光相比较，a光的折射率较大 B a、b两束光相比较，a光在水中的传播速度较大 C 若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，b光先消失 D 采用同一双缝干涉实验装置，分别以a、b光做光源，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距【考点】： 光的折射定律【专题】： 光的折射专题【分析】： 光源S向水面A点发射一束光线，折射光线分成a，b两束，两条光路入射角相同，a光的折射角小于b光的折射角根据折射定律分析折射率的大小由公
18、式v=分析光在水中的速度关系若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，b光的折射角先达到90，最先消失折射率大的光，频率高，波长短，波动性弱，干涉条纹间距小【解析】： 解：A、由题，两光束的入射角i相同，折射角rarb，根据折射定律n=得：折射率nanb故A错误B、由公式v=分析得知，在水中a光的速度比b光的速度大故B正确C、若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，b光的折射角先达到90，发生全反射，最先消失故C正确D、折射角rarb，则频率fafb，波长ab，则a光的干涉条纹间距大于b光的间距故D错误故选BC【点评】： 本题整合了光的折射、全反射
19、、干涉、速度等多个知识点，有效地考查了学生对光学内容的掌握情况13（4分）图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则（） A t=0.15s时，质点Q的加速度达到正向最大 B t=0.15s时，质点P的运动方向沿y轴正方向 C 从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了6m D 从t=0.10s到t=0.25s，质点Q通过的路程为30cm【考点】： 横波的图象；波长、频率和波速的关系【专题】： 振动图像与波动图像专题【分析】： 由质点Q的振动图象，读出质点Q的位置，分析加速度情况简谐运
20、动的质点加速度大小与位移大小成正比t=0.10s时刻，Q点经过平衡位置向下运动，可判断出来波沿x轴负方向传播t=0.15s时，Q点处于波谷，质点P的运动方向沿y轴负方向从t=0.10s到t=0.25s，位于最大位移处和平衡位置处的质点通过的路程是3A，其他各点通过的路程不是3A【解析】： 解：由振动图象读出周期T=0.20s，波长是8m，则波长：v=m/sA、由质点Q的振动图象，读出t=0.15s时，质点Q的位移为负向最大值，则加速度达到正向最大值故A正确B、由振动图象读出t=0.15s时，Q点处于波谷，在波动图象看出x=2m处质点此时通过平衡位置向下，则质点P正沿y轴负方向运动故B错误C、由
21、振动图象可知，t=0.10s时刻，Q点经过平衡位置向下运动，可判断出来波沿x轴负方向传播，传播的距离：x=vt=40（0.250.10）=6m故C正确D、从t=0.10s到t=0.25s，经过时间为t=0.15s=T，位于最大位移处和平衡位置处的质点通过的路程是S=3A=30cm故D正确故选：ACD【点评】： 本题考查识别、理解振动图象和波动图象的能力和把握两种图象联系的能力，关键是要理解两种图象的意义，能够正确区分两种图象三、实验题（每空2分，共20分）14（4分）用游标卡尺测量某物体的长度如图甲所示，可知其长度为50.15mm；用螺旋测微器测量某圆柱体的直径如图乙所示，可知其直径为4.70
22、0mm【考点】： 刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用【专题】： 实验题【分析】： 解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读【解析】： 解：1、游标卡尺的主尺读数为50mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为30.05mm=0.15mm，所以最终读数为：50mm+0.15mm=50.15mm2、螺旋测微器的固定刻度为4.5mm，可动刻度为20.00.01mm=0.200mm，所以最终读数为4.5mm+0.200mm=4.700mm故答案为：50.15，4.700【点评
23、】： 对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量15（12分）在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时，（1）为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为BA20cm长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台B100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台C100cm长的结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台D100cm长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台（2）为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最低（填“高”或“低”）点的位置时开始计时，并计数为1，摆球每次通过该位置时计数加1当计数为63时，所用的时间为t秒
24、，则单摆周期为秒（3）实验时某同学测得的g值偏大，其原因可能是CA实验室的海拔太高 B摆球太重C测出n次全振动时间为t，误作为（n+1）次全振动时间进行计算D摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了（4）有两位同学利用假期分别去参观北京大学和厦门大学的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2L图象，如图甲所示去北大的同学所测实验结果对应的图线是B（填“A”或“B”）另外，在厦大做探究的同学还利用计算机绘制了a、b两种单摆的振动图象如图乙所示，由图可知，a、b两单摆的摆长之比=4：
25、9（北大所在地的纬度比厦大高）【考点】： 单摆周期公式；用单摆测定重力加速度【专题】： 实验题【分析】： （1）根据实验要求确定所需要的仪器；（2）为了减小测量周期的误差，摆球应选经过最低点的位置时开始计时根据全振动的次数，求出周期（3）根据重力加速度的表达式，可分析g值偏大可能的原因（4）根据T2L图象比较出重力加速度的大小，因为北京和南京当地的重力加速度不同，从而可知北大的同学所测实验结果对应的图线根据振动图象得出两摆的周期比，从而根据单摆的周期公式得出两单摆的摆长之比【解析】： 解：（1）实验中应采用长1m左右，不能形变的细线，小球选用体积小质量大小的金属球；故选：B；（2）摆球经过最低
26、点的位置时速度最大，在相等的距离误差上引起的时间误差最小，测的周期误差最小所以为了减小测量周期的误差，摆球应选经过最低点的位置时开始计时由题分析可知，单摆全振动的次数为N=31，周期为T=；（3）A、海拔太高时，重力加速度较小，这肯定不是测量结果偏大的原因；故A错误；B、摆球的重力越重，误差越小；故B错误；C、实验中误将n次全振动计为n+1次，根据T=求出的周期变小，g偏大，故C正确D、摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，依据：，测得的单摆周期变大，故由可知得到的g值偏小，故D错误（4）由得，知T2L图象的斜率越大，则重力加速度越小，因为南京当地的重力加速度小于北京，去
27、北大的同学所测实验结果对应的图线的斜率小，应该是B图线由振动图线知，两单摆的周期比为，由知，两单摆摆长之比=故答案为：（1）B；（2）低；（3）C；（4）B；【点评】： 本题考单摆测量重力加速度的实验原理和方法，了解重力加速度的变化规律和利用单摆测重力加速度的实验原理是解决此题的关键16（4分）在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，已画好玻璃砖的界面aa和bb后（1）甲同学不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在如图1所示的位置上，而实验中的其他操作均正确，则测得的折射率将不变（填“偏大”、“偏小”或“不变”）（2）乙同学在纸上画出的界面aa、bb与玻璃砖位置的关系如图2所示，则该同学测得的折射
28、率与真实值相比偏大（填“偏大”、“偏小”或“不变”）【考点】： 测定玻璃的折射率【专题】： 实验题【分析】： 用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射定律n=，作出光路图，确定折射光线的偏折情况，分析入射角与折射角的误差，来确定折射率的误差【解析】： 解：如图1玻璃砖向上平移了一些，测定折射率时，玻璃中折射角仍不变，则由n=知，折射率不变；用图测折射率时，入射角一定，出现图示现象时，导致折射角减小（红线是变化后的折射光线），则玻璃的折射率增大，故答案为：不变，偏大【点评】： 对于实验误差，要紧扣实验原理，用作图法，确定出入射角与折射角的误差，即可分析折射率的误差四、解答题（本大题共3小题，共2
29、8分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤）17（8分）如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播t=0时，波传播到x轴上的质点B，在它的左边质点A位于正的最大位移处，在t=0.6s时，质点A第二次出现在负的最大位移处求：（1）该波的周期T（2）该波的波速v（3）从t=0时开始到质点E第一次到达正向最大位移经历的时间及在该段时间内质点E通过的路程【考点】： 波长、频率和波速的关系；横波的图象【分析】： （1）t=0时A点位于正向最大位移处，经过的时间是1.5倍周期，质点A第二次出现在负向最大位移处，t1=0.6s=1.5T求出周期（2）读出波长，由波速公式v=求出波速；（3）当A点的状态传
30、到E点时，质点E第一次到达正向最大位移，根据A、E间距离与波长的关系，求时间E点开始振动方向向下，分析通过的路程【解析】： 解：（1）由题知：t=0.6s=1.5T 所以周期 T=0.4s（2）由图可以知道波长 =2m，则波速v=5m/s（3）当A点的状态传到E点时，质点E第一次到达正向最大位移，AE间的距离是2波长，则质点E第一次到达正向最大位移经历的时间是t=T=0.9s， E点开始振动方向向下，在该段时间内质点E通过的路程S=3A=0.15m答：（1）该波的周期T是0.4s（2）该波的波速v是5m/s（3）从t=0时开始到质点E第一次到达正向最大位移经历的时间是0.9s，在该段时间内质点
31、E通过的路程是0.15m【点评】： 本题从时间的角度研究周期，从空间的角度研究波长两点平衡位置间距离与波长的关系可分析振动情况的关系18（8分）如图所示，一直角三棱镜截面ABC，ABC=30，ACB=90斜边长为L，其折射率为n=，一束平行光从斜边距A点处的O点平行于BC边射入该棱镜（光在真空中的速度为c，不考虑光的反射）（1）画出光的传播光路图，并求：射出AC面光线与AC面的夹角？（2）求出光在棱镜中传播的时间？【考点】： 光的折射定律【专题】： 光的折射专题【分析】： （1）先由几何知识求出光线在AB面上的入射角，根据折射定律求出折射角，确定出光线在AC面上的入射角，由折射定律求出折射角，
32、画出光路图，再由几何知识求解光射出棱镜时光的夹角；（2）由v=求出光在三棱镜中传播速度，由几何知识求出在介质中传播的路程s，由t=求出光在棱镜中传播的时间【解析】： 解：光路图如图所示设光在AB面和AC面两次折射的入射角分别为i、i，折射角分别为r、r，由光的折射定律得：n=，i=60可得：r=30由几何关系知：i=30又n=可得：r=60所以光射出棱镜时光的偏向角为：=（ii）+（ri）=60所以射出AC面光线与AC面的夹角为30由于v=，由几何知识得：光在介质中传播的路程为：s=光在棱镜中传播的时间为t=联立解得：t=答：做出光的折射光路图如图所示，射出AC面光线与AC面的夹角为30；光在
33、棱镜中传播的时间是【点评】： 能正确的作出光路图是解本题的关键，还要掌握折射定律的一些公式：n=，n=此题属于中档题19（12分）如图所示，在质量M=5kg的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量分别为ma=1kg、mb=0.5kg的A、B两物体，弹簧的劲度系数为100N/m箱子放在水平地面上，平衡后剪断A、B间的连线，A将做简谐运动，求：（g=10m/s2）（1）在剪断绳子后瞬间，A、B物体的加速度分别是多大？（2）物体A的振幅？（3）当A运动到最高点时，木箱对地面的压力大小？【考点】： 简谐运动的振幅、周期和频率【专题】： 简谐运动专题【分析】： 首先对AB两物体的受力情况和运动情况分析，A将
34、做简谐振动，先找出平衡位置，然后根据简谐运动的对称性得到最高点的弹簧弹力，最后对M木箱受力分析，利用平衡态求出地面对木箱的压力【解析】： 解：（1、2）平衡后剪断A、B间细线，A将做简谐振动，B做自由落体运动，即B的加速度为g；以A为研究对象，此时受向下的重力和弹簧的竖直向上的弹力，而弹簧的弹力为：（mA+mB）g据牛顿第二定律得：aA=5m/s2剪短绳子瞬间有：kx1=（mA+mB）g，平衡位置时，弹簧的伸长量：有：kx2=mAg，故振幅为：A=x1x2=0.05m=5cm（2）剪断A、B间的连线，A将做简谐运动，且在最低点的恢复力为mBg；根据简谐运动的对称性，到达最高点时恢复力大小也为mBg；据此可知弹簧对A的弹力为5N，方向向上，所以弹簧对顶部的拉力也为f=5N，再以木箱为研究对象，据平衡态可知：F=Mg+F=55N+5N=55N，由牛顿第三定律可知，木箱对地面的压力等于55N；答：（1）在剪断绳子后瞬间，A、B物体的加速度分别是5m/s2和g（2）物体A的振幅5cm（3）当A运动到最高点时，木箱对地面的压力55N【点评】： 本题关键是对小物体受力分析，根据简谐运动的对称性得到最高点时弹簧的弹力大小，最后对木箱受力分析，得到地面的支持力- 15 - 版权所有高考资源网
