题文
如右图中,小车质量为M,木块质量为m它们之间的最大静摩擦力为f,在劲度系数为k的轻弹簧作用下,沿光滑水平面做简谐振动。木块与小车间不发生相对滑动。小车振幅的最大值为多少?
题型:未知 难度:其他题型
答案
解析
当M与m间的静摩擦力达到最大值f时,二者做简谐运动的振幅最大,设为A,此时二者的加速度相同,设为a.
先对整体由牛顿第二定律有:kA=(m+M)a 再隔离m,对m由牛顿第二定律有f=ma
解得:
点评:本题运用牛顿第二定律研究简谐运动,既要能灵活选择研究对象,又要掌握简谐运动的特点.基础题.
考点
据考高分专家说,试题“如右图中,小车质量为M,木块质量为m它们.....”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。


