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文档简介

1、【教育资料】第三节简谐运动回复力和能量学习精品第三节简谐运动的回复力和能量随堂练习物体做简谐运动时下列叙述中正确的是()平衡位置就是回复力为零的位置处于平衡位置的物体一定处于平衡状态物体到达平衡位置合力一定为零物体到达平衡位置回复力一定为零【答案】A、D弹簧振子在做简谐运动的过程中下列说法中正确的是()在平衡位置时它的机械能最大在最大位移处它的弹性势能最大从平衡位置到最大位移处它的动能减小从最大位移处到平衡位置它的动能减【答案】D试证明竖直方向的弹簧振子的振动是简谐运动。【答案】如图所示设振子的平衡位置为O,向下方向为正方向此时弹簧的形变为均根据胡克定律及平衡条件有tO昭私=0当振子向下偏离平

2、衡位置为宅时回复力(即合外力)为甦=吨一心+0将代人得:三=&;,可见重物振动时的受力符合简谐运动的条件如图所示为一水平弹簧振子的振动图象由此可知()在ti时刻振子的动能最大所受的弹力最大在t2时刻振子的动能最大所受的弹力最小在t3时刻振子的动能最大弹性势能最小在t4时刻振子的动能最大弹性势能最大【答案】B如图所示质量为M、倾角为a的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上底部与地面的动摩擦因数为j斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连弹簧的另一端连接着质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为3L/4时将物块由静止开始释放且物块在以后的运动中斜面体始终处于静止状态。重力加速度为g。

3、求物块处于平衡位置时弹簧的长度;选物块的平衡位置为坐标原点沿斜面向下为正方向建立坐标轴用x表示物块相对于平衡位置的位移证明物块做简谐运动;求弹簧的最大伸长量;为使斜面始终处于静止状态动摩擦因数a应满足什么条件(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)?【答案】解:(1)物体平衡时受重力、支持力和弹簧的弹力根据平衡条件有:mgsina=k?k解得:?-_故弹簧的长度为k;物体到达平衡位置下方x位置时弹力为:故合力为:F=mgsina-k(x+_)=-kx;故物体做简谐运动;简谐运动具有对称性压缩弹簧使其长度为:蟹muk(x+8=k(x+:蟹muk(x+8=k(x+式);3l/4时将物块由静止开始释放故其振幅A=j1j制宫由一用年血I习春皿故其最大伸长量为:A+k=f_4设物块位移x为正斜面体受重力、支持力、压力、滑动摩擦力、静摩擦力如图根据平衡条件有:水平方向:f+FN1sina-Fcoso=0竖直方向:FN2-Mg-FN1cosa-Fsina=0又有:F=k(x+8,FN1=mgcosa联立可得:f=kxcosa,FN2=Mg+mg+kxsina为使斜面

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