题文
一单摆做简谐振动,其回复力F与位移x的关系图线如图5所示,摆球质量为100g,当地重力加速度为9.8m/s2,试求:
(1) 此单摆摆长和周期。
(2) 单摆做简谐振动的最大加速度和最大速度。
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)由F回=
所以
="1m " 2`
周期T=
="2s " 2`
(3) 最大加速度am=gsinθ="gA/l " 2`
="0.85" m/s2 2`
最大速度由机械能守恒
2`
=0.44m/s; 2`
解析
略
考点
据考高分专家说,试题“一单摆做简谐振动,其回复力F与位移x的关.....”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。


