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如图11-3-8所示,一质量为M的无底木箱,放在水平地面上,一轻质弹簧一端悬于木箱的上边,另一端挂着用细线连接在一起的两物体A和B,mA=mB=m,剪断A、B间的细线后,A做简谐运动,则当A振动到最高点时,木箱对地面的压力是多少?

图11-3-8
Mg
本题考查简谐运动的特点及物体受力情况的分析.剪断细线前A的受力情况:
重力:mg,向下;细线拉力:F=mg,向下;弹簧对A的弹力:F="2" mg,向上.此时弹簧的伸长量为Δx==.
剪断细线后,A做简谐运动,其平衡位置在弹簧的伸长量为Δx=处,最低点即刚剪断细线时的位置,离平衡位置的距离为,由简谐运动的特点知最高点离平衡位置的距离也为,所以最高点的位置恰好在弹簧的原长处,此时弹簧对木箱作用力为零,所以此时木箱对地面的压力为Mg.
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如图11-1-9所示为一弹簧振子的振动图象,规定向右的方向为正方向,试根据图象分析以下问题:

图11-1-9                 图11-1-10
(1)如图11-1-10所示的振子振动的起始位置是________,从初始位置开始,振子向________(填“右”或“左”)运动.
(2)在图11-1-10中,找出图象中的O、A、B、C、D各对应振动过程中的哪个位置?即O对应_________,A对应_________,B对应_________,C对应________,D对应________.
(3)在t="2" s时,振子的速度的方向与t=0时速度的方向_________.
(4)质点在前4 s内的位移等于_________.

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如图11-2-5所示为A、B两个简谐运动的位移—时间图象。请根据图象写出这两个简谐运动的位移随时间变化的关系。

图11-2-5

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一个弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动,其中的t1时刻和t2时刻弹簧对振子的弹力大小相等而方向相反,则
A.这两个时刻相对平衡位置的位移大小相等而方向相反
B.这两个时刻的速度大小相等而方向相反
C.这两个时刻的加速度大小相等而方向相反
D.再经过(t2t1)这段时间,弹簧对振子的弹力与t2时刻大小相等而方向相同

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图5-9所示,竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两球,其质量mA=0.1kg、mB=0.5kg.静止时弹簧伸长15cm.若剪断A、 B间的细线,则A作简谐运动时的振幅和最大加速度为多少?g=10m/s2.

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光滑水平面上的弹簧振子,质量为50g,若在弹簧振子被拉到最大位移处释放时开始计时,在t=0.2s时振子第一次通过平衡位置,此时速度为4m/s,则在t=1.2s时,弹簧的弹性势能为多大?该弹簧振子做简揩运动时其动能的变化频率是多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一质量为50 kg的男孩在距离河流40 m高的桥上做"蹦极跳",未拉伸前长度AB为15 m的弹性绳一端缚着他的双脚.另一端则固定在桥上的A点,如图所示,然后男孩从桥面下坠直至贴近水面的最低点D,假定绳在整个运动过程中遵守胡克定律,不考虑空气阻力、男孩的大小和绳的质量忽略不计(g取10 m/s2),且男孩的速率v跟下坠的距离s的变化如图所示.男孩在C点时的速率最大.

(1)当男孩在D点时,求绳储存的弹性势能;
(2)绳的劲度系数是多少?
(3)就男孩在AB、 BC和CD期间的运动,试讨论作用于男孩的力;
(4)从绳刚开始拉伸,直至男孩到达最低点D,男孩的运动可视为简谐运动,他的平衡位置离桥墩有多远?求他的振幅;
(5)求男孩由C下坠至D所需时间.(简谐运动的周期公式为)
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

水平弹簧振子,每隔时间t,振子的位移总是大小和方向都相



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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

用余弦函数描述一简谐运动,已知振幅为A,周期为T,初相φ=-π,则振动曲线为如图所示中的哪一个 (  ).

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