题文
如图所示,质量为m的木块A和质量为M的木块B用细线捆在一起,木块B与竖直悬挂的轻弹簧相连,它们一起在竖直方向上做简谐运动.在振动中两物体的接触面总处在竖直平面上,设弹簧的劲度系数为k,当它们经过平衡位置时,A、B之间的静摩擦力大小为f0.当它们向下离开平衡位置的位移为x时,A、B间的静摩擦力为fx.细线对木块的摩擦不计.求:
(1)f0的大小;
(2)fx的大小;
(3)fx会不会等于零?若等于零,振子AB所处的位置在何处?
题型:未知 难度:其他题型
答案
解:(1)在平衡位置时
对于A、B组成的系统有:kx0=(m+M)g
对于A有:f0=mg
(2)向下离开平衡位置的位移为x时
对于A、B组成的系统有:k(x0+x)-(m+M)g=(m+M)a,即kx=(m+M)a
对于A有:fx-mg=ma,解得fx=ma+mg=
(3)fx可能等于零.当系统振动到弹簧恢复原长时,弹簧弹力为零,这时系统处于完全失重状态,系统加速度为g,物体A的加速度也为g,即A只受重力作用,A、B之间的摩擦力fx为零
解析
该题暂无解析
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,质量为m的木块A和.....”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:



