【題目】如圖甲所示，有一個(gè)均質(zhì)的細(xì)圓環(huán)，借助一些質(zhì)量不計(jì)的輻條，將一個(gè)與環(huán)等質(zhì)量的小球固定于環(huán)心處，然后用三根豎直的、長(zhǎng)度均為且不可伸長(zhǎng)的輕繩將這個(gè)物體懸掛在天花板上，環(huán)上三個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的距離相等.試求這個(gè)物體在水平方向做微小扭動(dòng)的周期.

【答案】

【解析】

對(duì)微小扭動(dòng)，令最大擺角為，如圖所示（為了便于尋求參量，圖中把擺角夸大了）

.

環(huán)和球的質(zhì)量均為，則扭動(dòng)的最大勢(shì)能（即總能）為

.

系統(tǒng)在任意角度處的能量表述為

顯然，環(huán)振動(dòng)的位移，且振幅，取，則上式可改寫為

，

其中.

由此可以看出，系統(tǒng)的振動(dòng)為簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其振動(dòng)質(zhì)量為，則

.

像分析其他物理問題一樣，分析振動(dòng)也有動(dòng)力學(xué)途徑和能量?jī)煞N途徑，此處若沿用動(dòng)力學(xué)途徑尋求回復(fù)力系數(shù)，則有一定的難度，因此運(yùn)用能量分析.

值得注意的是，中間的小球雖然對(duì)回復(fù)力有影響，但在小幅扭動(dòng)的情況下，它并不參與振動(dòng)，這一點(diǎn)從能量的關(guān)系式也能看出，振動(dòng)質(zhì)量?jī)H為環(huán)的質(zhì)量.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】閱讀圖文材料,回答下列問題

額爾齊斯河是我國唯一屬于北冰洋水系的河流,阿爾泰山屬于典型的斷塊山(如下圖)

（1）推測(cè)圖示區(qū)域中我國境內(nèi)的地形地勢(shì)特征并說出理由

（2）說出阿爾泰山的走向并解釋阿爾泰山的成因

（3）根據(jù)支流的分布特征,分析圖示額爾齊斯河流域降水分布特點(diǎn)及成因

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】閱讀圖文材料，完成下列要求。

印度半島是亞洲南部的三大半島之一，以德千高原為主體，故又名德干半島。半島的降水季節(jié)變化大，每年的6-9月，經(jīng)過溫暖遼闊的熱帶海洋的西南季風(fēng)會(huì)給半島大部分地區(qū)帶來豐沛的降水，形成雨季。下圖示意印度半島雨季降水量分布

（1）描述印度半島雨季降水量的空間分布特點(diǎn)。

（2）圖中甲、乙兩地降水量差異顯著，分析造成差異的主要原因。

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】閱讀圖文材料，完成下列要求。

馬達(dá)加斯加島是位于非洲大陸的東南海面上的世界第四大島嶼，隔莫桑比克海峽與非洲大陸相望。島上東部熱帶雨林郁郁蔥蔥，西部稀樹草原廣袤。下圖中，b為馬達(dá)加斯加島地理位置示意圖，a、c分別為b圖中甲、乙兩地氣候資料統(tǒng)計(jì)圖。

（1）比較甲、乙兩地氣候特征的差異。

（2）推測(cè)丙地河流的水文特征。

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】閱讀圖文材料，完成下列要求。

日內(nèi)湖由羅訥冰川作用形成，是阿爾卑斯湖群日內(nèi)瓦湖中最大的湖泊。羅訥冰川消融后，形成羅訥河，羅訥河攜帶較多泥沙匯入日內(nèi)瓦湖后流出。湖畔和毗鄰湖泊地域氣候溫和，氣溫年校差、日較差小.下圖示意日山地內(nèi)瓦湖分布。

（1） 指出日內(nèi)瓦湖的主要補(bǔ)給類型。

（2）分析匯入日內(nèi)瓦湖的羅訥河攜帶泥沙較多的主要原因。

（3）說明日內(nèi)瓦湖周邊地區(qū)氣溫年較差、日較差小的主要原因。

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】氣候生產(chǎn)潛力是指一個(gè)地區(qū)光、熱、水等要素的數(shù)量及其配合協(xié)調(diào)程度。圖示意中國東北地區(qū)玉米氣候生產(chǎn)潛力的空間分布。讀圖完成問題。

【1】影響甲處等值線向北凸出的主要因素是（ ）

A. 緯度位置B. 大氣環(huán)境

C. 地形因素D. 海陸分布

【2】在中國東北地區(qū)，與玉米氣候生產(chǎn)潛力空間變化規(guī)律基本一致的指標(biāo)（ ）

A. ≥10℃積溫B. 日照時(shí)數(shù)

C. 太陽輻射量D. 年降水量

【3】對(duì)東北地區(qū)玉米氣候生產(chǎn)潛力空間變化分析的手段屬于（ ）

A. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)B. 地理信息系統(tǒng)C. 全球定位系統(tǒng)D. 遙感

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】黃河是中華民族的母親河。下圖為黃河水系圖和沿線景觀圖。讀圖完成下面小題。

【1】關(guān)于圖中四地的正確敘述是

A.甲地山高谷深，流水侵蝕作用形成陡峻峽谷

B.乙地地勢(shì)低平，風(fēng)力沉積作用形成深厚土層

C.丙地河水湍急，侵蝕作用使瀑布向下游移動(dòng)

D.丁地河網(wǎng)密布，流水沉積作用強(qiáng)形成沖積扇

【2】小浪底水利樞紐建成后

A.庫區(qū)上游河段的含沙量減小B.大壩下游流量季節(jié)變化減小

C.黃河中游的流域面積會(huì)增大D.黃河入海年徑流總量會(huì)增加

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】圖為30°S附近沿海某地等高線地形圖，R河流正值汛期。讀圖完成下面小題。

【1】Q地海拔可能為

A. 350米B. 500米

C. 650米D. 800米

【2】此季節(jié)，該地區(qū)

A. 溫和多雨

B. 山麓落葉闊葉林枝繁葉茂

C. 受副熱帶高氣壓帶控制

D. 盛行東南風(fēng)

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】下圖是以極地為中心的地球自轉(zhuǎn)示意圖，回答下列問題。

（1）此圖表示__________日（節(jié)氣）的光照情況，此時(shí)A點(diǎn)是________點(diǎn)鐘。

（2）A、B、C三點(diǎn)正午太陽高度由大到小的排序是________，自轉(zhuǎn)線速度由大到小的排序是__________。

（3）A的地理座標(biāo)是_____、_____，B點(diǎn)的日出時(shí)間是_______點(diǎn)鐘。

（4）此時(shí)太陽直射點(diǎn)的坐標(biāo)是_____、____，正午太陽高度的分布規(guī)律___。

（5）此時(shí)悉尼是_____季，再過三個(gè)月，B點(diǎn)的晝夜情況是______。

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