物理学中,力与运动关系密切,而力的空间积累效果——做功,又是能量转化的量度。因此我们研究某些运动时,可以先分析研究对象的受力特点,进而分析其能量问题。已知重力加速度为,且在下列情境中,均不计空气阻力。
(1)劲度系数为的轻质弹簧上端固定,下端连一可视为质点的小物块,若以小物块的平衡位置为坐标原点,以竖直向下为正方向建立坐标轴,如图所示,用表示小物块由平衡位置向下发生的位移。求小物块的合力的关系式,并据此说明小物块的运动是否为简谐运动;

(2)系统的总势能为重力势能与弹性势能之和。请你结合小物块的受力特点和求解变力功的基本方法,以平衡位置为系统总势能的零势能参考点,推到小物块振动位移为时系统总势能的表达式。
(3)如图所示为理想单摆,摆角最够小,可认为是简写运动。其平衡位置记为点。若已知摆球的质量为,摆长为,在偏角很小时,摆球对于点的位移的大小与角对应的弧长、弦长都近似相等,即近似满足:。请推导得出小球在任意位置处的回复力与位移的比例常数的表达式。
当前题号:1 | 题型:解答题 | 难度:0.99
如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像,下列说法中正确的是(  )
A.甲的摆长比乙的摆长大
B.甲摆的振幅比乙摆大
C.甲摆的机械能比乙摆大
D.在t=0.5s时有正向最大加速度的是乙摆
当前题号:2 | 题型:多选题 | 难度:0.99
下列各种说法中正确的是(  )
A.一切波都能发生干涉和衍射
B.振动周期相同的两列波传播到某个位置时都处于最大振幅,则该质点位移不可能为0
C.肥皂泡看起来成彩色是薄膜干涉形成的
D.用轻质细线拴一小钢球制成单摆,使小钢球摆动起来,则小钢球做简谐运动,周期不变
E.一质点做简谐运动,从某位置出发,第一次回到该位置用了0.2s,第二次回到该位置又用了0.2s,则该简谐运动的周期可能为0.4s、也可能为0.2s
当前题号:3 | 题型:多选题 | 难度:0.99