题文
(8分)如图所示,A、B两物体的质量都为m,拉A的细线与水平方向的夹角为30°时,物体A、B处于静止状态,设弹簧的劲度系数为k;某时刻悬线突然断开,A在水平面上做周期为T的简谐运动,B自由下落,当B落地时,A恰好将弹簧压缩到最短,,不计一切摩擦阻力,
求:(1)A振动时的振幅;
(2)B落地时的速度.
题型:未知 难度:其他题型
答案
解析
(1)线断前,线的拉力F=mg
设此时弹簧伸长为x0,Fcos30°=kx0
则A做简谐运动的振幅为:A=x0=
(2)A将弹簧压缩到最短经历的时间t=(
+n)T.(n=0,1,2…)
在t时间末,B落地,速度v=gt=
gT.(n=0,1,2…)
点评:由于简谐运动的重复性使得本题的运动时间的多解,这是本题应该注意的问题
考点
据考高分专家说,试题“(8分)如图所示,A、B两物体的质量都为.....”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。


