题文
两根质量均可不计的弹簧,劲度系数分别为K1、K2,它们与一个质量为m的小球组成的弹簧振子,如图1所示。试证明弹簧振子做的运动是简谐运动。
题型:未知 难度:其他题型
答案
证明:以平衡位置O为原点建立坐标轴,当振子离开平衡位置O时,因两弹簧发生形变而使振子受到指向平衡位置的合力。设振子沿X正方向发生位移x,则物体受到的合力为F=F1+F2=-k1x-k2x=-(k1+k2)x=-kx。
解析
证明:以平衡位置O为原点建立坐标轴,当振子离开平衡位置O时,因两弹簧发生形变而使振子受到指向平衡位置的合力。设振子沿X正方向发生位移x,则物体受到的合力为F=F1+F2=-k1x-k2x=-(k1+k2)x=-kx。
所以,弹簧振子做的运动是简谐运动
考点
据考高分专家说,试题“两根质量均可不计的弹簧,劲度系数分别为K.....”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。


