题文
光滑水平面上的弹簧振子,质量为50g,若在弹簧振子被拉到最大位移处释放时开始计时,在t=0.2s时振子第一次通过平衡位置,此时速度为4m/s. 则,弹簧振子的周期为 s,在t=1.2s末,弹簧的弹性势能为 J.弹簧振子做简揩运动时动能变化的频率为 Hz
题型:未知 难度:其他题型
答案
0.8s 0.40J、 2.5Hz
解析
从最大位移处释放,到第一次到达平衡位置,经过了四分之一个周期,故由题可得
;在t=1.2s时,弹簧振动了一个半周期,振子运动到了负向最大位移处,即弹簧处于被压缩最大状态,速度为零,动能全部转化为弹簧的弹性势能,所以
,动能是标量,只有大小,所以0.4s变化一次,故频率为2.5Hz,
点评:本题最后一问需要助于动能是标量,只有大小,动能变化周期是振动周期的一半
考点
据考高分专家说,试题“光滑水平面上的弹簧振子,质量为50g,若.....”主要考查你对 [简谐运动的概念 ]考点的理解。
简谐运动的概念
简谐运动:
1、机械振动的定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动叫做机械振动,简称振动。
2、简谐运动的定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的复力的作用下振动简谐运动是最简单,最基本的机械振动叫做简谐运动。
3、简谐运动的特征:回复力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置。简谐运动是一种变加速运动,在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。
4、简谐运动的判定:要判定一个物体的运动是简谐运动,首先要判定这个物体的运动是机械振动,即看这个物体是不是做的往复运动;看这个物体在运动过程中有没有平衡位置;看当物体离开平衡位置时,会不会受到指向平衡位置的回复力作用,物体在运动中受到的阻力是不是足够小。然后再找出平衡位置并以平衡位置为原点建立坐标系,再让物体沿着x轴的正方向偏离平衡位置,求出物体所受回复力的大小,若回复力为F=-kx,则该物体的运动是简谐运动。


