(9分)劲度系数为k的轻弹簧上端固定一只质量为m的小球,向下压小球后从静止释放,小球开始做简谐运动。该过程小球的最大加速度是2.8g(g为重力加速度)。求:⑴简谐运动的振幅大

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 简谐运动的概念/2022-11-17 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(9分)劲度系数为k的轻弹簧上端固定一只质量为m的小球,向下压小球后从静止释放,小球开始做简谐运动。该过程小球的最大加速度是2.8g(g为重力加速度)。求:
⑴简谐运动的振幅大小A;
⑵当小球运动到最低点时,小球对弹簧弹力F的大小和方向;
⑶若弹簧原长为L,则振动过程中弹簧的最大长度L′是多少?

◎ 答案

⑴2.8mg/k⑵3.8mg,竖直向下⑶L+1.8mg/k

◎ 解析


试题分析:(1)竖直弹簧振子的回复力大小F=kx=ma,位移最大时加速度最大,因此kA=ma
将a=2.8g代入可得A=2.8mg/k
(2)当小球运动到最低点时有:kx1-mg=mam,因此kx1=3.8mg,由牛顿第三定律知道小球对弹簧弹力F的大小为3.8mg,方向竖直向下
(3)小球位于平衡位置时弹簧压缩量为mg/k,由于振幅为2.8mg/k,可以判断小球位于最高点时,弹簧处于伸长状态,其伸长量x2=A-x0,最大长度L′=L+x2= L+1.8mg/k

◎ 知识点

    专家分析,试题“(9分)劲度系数为k的轻弹簧上端固定一只质量为m的小球,向下压小球后从静止释放,小球开始做简谐运动。该过程小球的最大加速度是2.8g(g为重力加速度)。求:⑴简谐运动的振幅大…”主要考查了你对  【简谐运动的概念】  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。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐