如图所示,一块涂有炭黑的玻璃板,质量为2kg,在拉力F的作用下,由静止开始竖直向上做匀加速运动.一个装有水平振针的振动频率为5Hz的固定电动音叉(其振幅可以变化,但频率保

◎ 题目

如图所示,一块涂有炭黑的玻璃板,质量为2 kg,在拉力F的作用下,由静止开始竖直向上做匀加速运动.一个装有水平振针的振动频率为5 Hz的固定电动音叉(其振幅可以变化,但频率保持不变)在玻璃板上画出了图示曲线,量得OA=1 cm,OB=4 cm,求OC的长度和外力F的大小.(g取10 m/s2

◎ 答案

解:在拉力F的作用下,玻璃板向上加速,图中OC间曲线所反映出的是振动的音叉振动位移随时间的变化规律,其中直线OC代表音叉振动1.5个周期内玻璃板运动的位移,而OAABBC间对应的时间均为0.5个周期,即t == 0.1 s
由题目数据知AB=OB-OA=3 cm=0.03 m,AB-OA=at2 
a=2 m/s2  
同理知BC-AB=at2,则BC=5 cm,OC=OB+BC=9 cm
由牛顿第二定律得F-mg=ma
可得F=24 N

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一块涂有炭黑的玻璃板,质量为2kg,在拉力F的作用下,由静止开始竖直向上做匀加速运动.一个装有水平振针的振动频率为5Hz的固定电动音叉(其振幅可以变化,但频率保…”主要考查了你对  【简谐运动的位移和路程】,【简谐运动的回复力和能量】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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