题文
(15分)如图所示,质量为m的砝码A放置在质量为M的滑块B上,B与弹簧相连,它们一起在光滑的水平面上作简谐运动,弹簧的劲度系数为k,砝码与滑块之间的动摩擦因数为
,要使砝码与滑块在振动过程中不发生相对运动,问最大振幅等于多少?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
题型:未知 难度:其他题型
答案
μ(m + M)g / k
解析
振幅是偏离平衡位置的最大距离,在最右端,两物体间的作用力为最大静摩擦力,A的加速度为μg,再以整体为研究对象,加速度与A的加速度相同,由弹簧弹力提供,则弹簧弹力为μ(m + M)g,则弹簧伸长量为μ(m + M)g / k,即为振幅
点评:难度较小,注意本题中两物体不发生相对运动的前提条件,在最大位移处整体加速度最大,由牛顿定律求解
考点
据考高分专家说,试题“(15分)如图所示,质量为m的砝码A放置.....”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。


