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1、例1 如图所示,一轻弹簧的右端连着一物体,弹簧的劲度系数 ,物体的质量 . (3)若物体在 处时速度不等于零,而具有向右的初速度 ,求其运动方程.(2)求物体从初位置运动到第一次经过 处时的 速度;0.05(1)把物体从平衡位置向右拉到 处停下后再释放,求简谐运动方程; 解: 由旋转矢量图可知(1)把物体从平衡位置向右拉到 处停下后再释放,求简谐运动方程; 0.05X解: 由旋转矢量图可知(负号表示速度沿 轴负方向)(2)求物体从初位置运动到第一次经过 处时的速度;解: (3)如果物体在 处时速度不等于零,而是具有向右的初速度 ,求其运动方程.因为 ,由旋转矢量图可知例2 一质量为 的物体作简
2、谐运动,其振幅为 ,周期为 ,起始时刻物体在处,向 轴负方向运动(如图).试求 (1) 时,物体所处的位置和所受的力; 解:代入代入上式得 (2)由起始位置运动到 处所需要的最短时间. 法一: 设由起始位置运动到 处所需要的最短时间为法二:起始时刻 时刻例3 一质点沿x轴作简谐振动,振幅为12cm,周期为2s。当t=0时, 位移为6cm,且向x轴正方向运动。求振动方程。t=0.5s时,质点的位置、速度和加速度。如果某时刻质点位于x=-6cm,且向x轴负方向运动,求从该位置回到平衡位置所需要的时间。解:设简谐振动方程为已知: A=12cm ,T=2s t = 0 时,x0 = 0.06m ,v0
3、 0振动方程: 已知 A=12cm t=0.5s时,质点的位置、速度和加速度某时刻1 质点位于x=-6cm,且向x轴负方向运动 0法一:t2 时刻质点回到平衡位置 x=0yx1时刻质点位于x=-6cm,且向x轴负方向运动-A/2振动方程: 法二:例4 劲度系数为k的轻弹簧,上端固定,下端悬挂质量为m的物体,平衡时弹簧伸长x0,用手向下拉物体,然后无初速释放,证明物体作谐振动,并求振动周期。xoxx0解:设平衡位置为坐标原点平衡时在任意位置x时,受合力或者则竖直方向运动的弹簧振子做谐振动例5 质量为 的物体,以振幅 作简谐运动,其最大加速度为 ,求:(1)振动的周期; (2)通过平衡位置的动能;(3)总能量;(4)物体在何处其动能和势能相等?解 (1)(2)(3)(4)时,例6 一
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