如图所示,质量为M,倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)被固定在水平地面上,斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为m的物块.压缩弹簧

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 简谐运动的振幅/2022-11-19 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,质量为M,倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)被固定在水平地面上,斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为m的物块.压缩弹簧使其长度为
3
4
l
时将物块由静止开始释放,物块在斜面上做简谐振动,重
力加速度为g.
(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度;
(2)求弹簧的最大伸长量.

◎ 答案

(1)平物体平衡时,受重力、支持力和弹簧的弹力,
平衡位置即弹簧弹力等于重力沿斜面分力,即k△x=mgsinα,故△x=
mgsinα
k

所以弹簧长度x=l+
mgsinα
k

(2)根据简谐运动的对称性,缩弹簧使其长度为
3
4
l时将物块由静止开始释放,故其振幅为:
A=
1
4
l+△x=
1
4
l+
mgsinα
k

故其最大伸长量为:A+△x=
1
4
l+
mgsinα
k
+
mgsinα
k
=
L
4
+
2mgsin?
k

答:(1)物块处于平衡位置时弹簧的长度为 L+
mgsin?
k

(2)弹簧的最大伸长量为
L
4
+
2mgsin?
k

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量为M,倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)被固定在水平地面上,斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为m的物块.压缩弹簧…”主要考查了你对  【简谐运动的振幅】,【简谐运动的周期、频率和角频率】  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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