如图9-5-4所示,一个轻质弹簧悬挂在横梁上,在竖直方向上呈自然状态(原长),现将一个质量为0.2 kg的小球轻轻地挂在弹簧下端,在弹力和重力的共同作用下,小球

题文

如图9-5-4所示,一个轻质弹簧悬挂在横梁上,在竖直方向上呈自然状态(原长),现将一个质量为0.2 kg的小球轻轻地挂在弹簧下端,在弹力和重力的共同作用下,小球做振幅为A="0.1" m 的简谐运动.设振动的平衡位置O处为重力势能的零势面,则在整个振动过程中,弹簧的弹性势能的最大值为________J,系统的总机械能为_______J.



图9-5-4

题型：未知 难度：其他题型

答案

0.4  0.2

解析

最高点:由题意得，弹簧处于原长，动能、弹性势能均为零，故机械能等于该处的重力势能.E_机=E_p=mgA=0.2×10×0.1 J="0.2" J.在最低点:弹性势能最大，重力势能转化为弹性势能.故E_弹=mg×2A="0.4" J.

考点

据考高分专家说，试题“如图9-5-4所示,一个轻质弹簧悬挂在横.....”主要考查你对 [共振 ]考点的理解。

共振

共振：

1、定义：当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，振动物体的振幅最大，这种现象叫做共振。
2、共振的条件：驱动力的频率等于振动系统的固有频率。
3、共振曲线：受迫振动的振幅A与驱动频率f的关系，f_固表示物体的固有频率，当f=f_固时，振幅最大。



4、共振的防止和利用：
①共振的利用：使驱动力的频率接近系统的固有频率，直至等于振动系统的固有频率。如：转速计、共振筛；
②共振的防止：使驱动力的频率远离振动系统的固有频率。
5、功与能：发生共振时，驱动力对振动系统总是做正功，总是向系统输入能量，使系统的机械能逐渐增加，振动物体的振幅增大。当驱动力对系统做的功与摩擦力做的功和介质阻力做的功之和相等时，振动系统的机械能不再增加，振幅不再增大
6、共鸣：共鸣——声音的共振现象
两个振动频率相同的声源，当一个声源振动时，产生的声波会通过介质(空气)传播到另一声源，使另一声源受到周期性的驱动力而做受迫振动，从而发出声音，这种现象称为共鸣