- 简谐运动
- 共1354题
如图，一块质量为2 kg、涂有碳黑的玻璃板，在拉力F的作用下竖直向上做匀变速直线运动．一个频率为5 Hz的振动方向为水平且固定的振针，在玻璃板上画出了如图所示的图线，量得OA="1" cm，OB="4" cm，OC="9" cm．求拉力F的大小． （不计一切摩擦阻力，取g="10" m/s2）
正确答案
OA="1" cm AB="3" cm
略
弹簧振子以O点为平衡位置做简谐振动。从O点开始计时，振子第一次到达M点用了4秒，又经过1秒第二次通过M点。则振子第三次通过M点还要经过的时间可能是________s或__________s。
正确答案
5s或17s
略
在一平板上放一重为G=9.8N的物体，当振幅为2cm时，平板做简谐运动的最大加速度为a=3.2
(1)平板在竖直方向做简谐运动，位移的大小为2cm时，物体作用在板上的压力多大？为了使物体不与板脱离，平板的振幅不能超过多大？
(2)设物体跟平板间的最大静摩擦力为3.2N，平板在水平方向做简谐振动，振幅满足什么条件，物体才不致于在板上发生滑动？
正确答案
（1）13.0N ，0.06cm（2）2.0cm
(1)回复力F=kA=
∴ k=
设向上为正，
∴ 
∴ 
当平板在平衡位置上方时，物体平板压力小于重力，当N=0时的振幅
－G=－
∴
(2)回复力F=kA≤
∴ A≤
如图所示，一个轻弹簧竖直固定在水平地面上，将一个小球轻放在弹簧上，M点为轻弹簧竖直放置时弹簧顶端位置，在小球下落的过程中，小球以相同的动量通过A、B两点，历时1s，过B点后再经过1s，小球再一次通过B点，小球在2s内通过的路程为6cm，N点为小球下落的最低点，则小球在做简谐运动的过程中：（1）周期为＿＿＿；（2）振幅为＿＿ ；（3）小球由M点下落到N点的过程中，动能EK、重力势能EP、弹性势能EP’的变化为＿＿；（4）小球在最低点N点的加速度大小＿＿重力加速度g（填>、＝、<）。
正确答案
4s；3cm；EK先增大后减小，EP减少，EP’ 增加；＝。
（1）小球以相同动量通过A、B两点，由空间上的对称性可知，平衡位置O在AB的中点；再由时间上的对称性可知，tAO=tBO=0.5s， tBN =" tNB" =0.5s，所以tON＝tOB＋tBN＝1s，因此小球做简谐运动的周期T＝4tON=4s。
（2）小球从A经B到N再返回B所经过的路程，与小球从B经A到M再返回A所经过的路程相等。因此小球在一个周期内所通过的路程是12cm，振幅为3cm。
（3）小球由M点下落到N点的过程中，重力做正功，重力势能减少；弹力做负功，弹性势能增加；小球在振幅处速度为零，在平衡位置处速率最大，所以动能先增大后减小。
（4）M点为小球的振幅位置，在该点小球只受重力的作用，加速度为g，方向竖直向下，由空间对称性可知，在另一个振幅位置（N点）小球的加速度大小为g，方向竖直向上。
弹簧振子从距离平衡位置5 cm处由静止释放，4 s内完成5次全振动，则这个弹簧振子的振幅为_____________cm，振动周期为_____________s，频率为_____________Hz，4 s末振子的位移大小为_____________cm，4 s内振子运动的路程为_____________cm，若其他条件都不变，只是使振子改为在距平衡位置2.5 cm处由静止释放，该振子的周期为_______s.
正确答案
5 0.8 1.25 5 100 0.8
根据题意，振子从距平衡位置5 cm处由静止开始释放，说明弹簧振子在振动过程中离开平衡位置的最大距离是5 cm，即振幅为5 cm，由题设条件可知，振子在4 s内完成5次全振动，则完成一次全振动的时间为0.8 s,即T="0.8" s,又因为f=
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