题文
水平放置的弹簧振子,质量为0.2kg,当它做简谐运动时,运动到平衡位置左侧2cm处时,受到的回复力是4N,那么当它运动到平衡位置右侧4cm处时,它的加速度大小为______m/s2,方向______.
题型:未知 难度:其他题型
答案
水平放置的弹簧振子受到合力充当回复力,大小满足F=-kx
规定向右为正,代入数据,有:4=-k•(-0.02)
解得:k=200N/m
当它运动到平衡位置右侧4cm处时,回复力为:F′=-kx′=-200×0.04=-8N
根据牛顿第二定律,有
F′=ma′
解得 a′=-40m/s2
即加速度的大小为40m/s2,方向为水平向左;
故答案为:40m/s2,水平向左.
解析
该题暂无解析
考点
据考高分专家说,试题“水平放置的弹簧振子,质量为0.2kg,当.....”主要考查你对 [简谐运动的回复力和能量 ]考点的理解。
简谐运动的回复力和能量
振动图像:
(1)图像:
(2)意义:反映质点的位移随时间变化的规律(不是质点的运动轨迹)
(3)特点:所有简谐运动的图线都是正弦或余弦曲线
(4)蕴含信息:
①振幅A、周期T以及各时刻质点的位置、某段时间内质点的位移。
②各时刻回复力、加速度、速度、位移的方向。判断速度方向可以作曲线上某点的切线,若切线的斜率为正,则说明该时刻的速度方向为正方向。
③某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况
能量:
(1)定义:做简谐运动的物体在振动中经过某一位置时所具有的势能和动能之和,称为简谐运动的能量
(2)特征:
①做简谐运动的物体能量的变化规律:只有动能和势能的相互转化,机械能守恒。
②简谐运动中的能量跟振幅有关,振幅越大,振动的能量越大。
③在振动的一个周期内,动能和势能完成两次周期性变化,经过平衡位置时动能最大,势能最小;经过最大位移处时,势能最大,动能最小
简谐运动的位移、回复力、加速度、速度、势能、动能比较:


