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*簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动,质量为M的滑块上面放着质量为m的砝码,m随M一起做简谐运动,已知*簧...

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问题详情:

*簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动,质量为M的滑块上面放着质量为m的砝码,m随M一起做简谐运动,已知*簧的劲度系数为k,试求:

(1)使砝码做简谐运动的回复力是什么?它和位移成正比的比例常数是多少?

(2)当滑块运动到振幅一半的位置时,砝码所受回复力有多大?

(3)当砝码与滑块的摩擦因数为μ时,则要使砝码与滑块不发生相对滑动的最大振幅为多少?

*簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动,质量为M的滑块上面放着质量为m的砝码,m随M一起做简谐运动,已知*簧...

【回答】

(1)*簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动,质量为M的滑块上面放着质量为m的砝码,m随M一起做简谐运动,已知*簧... 第2张 (2) *簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动,质量为M的滑块上面放着质量为m的砝码,m随M一起做简谐运动,已知*簧... 第3张 (3) *簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动,质量为M的滑块上面放着质量为m的砝码,m随M一起做简谐运动,已知*簧... 第4张

【分析】

滑块的回复力是由静摩擦力提供,根据牛顿第二定律,结合胡克定律,即可求解;根据牛顿第二定律,结合形变量的大小,即可求解;根据x增大时,f也增大,结合最大静摩擦力等于滑动摩擦力,即可求解.

【详解】

解:(1)使砝码随着滑块一起振动,砝码所受静摩擦力是产生砝码与滑块一起变加速运动的加速度,故Mm的静摩擦力是回复力;

其大小由牛顿第二定律有:*簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动,质量为M的滑块上面放着质量为m的砝码,m随M一起做简谐运动,已知*簧... 第5张

整体法求共同加速度a,则有:*簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动,质量为M的滑块上面放着质量为m的砝码,m随M一起做简谐运动,已知*簧... 第6张

联立上两式,解得:*簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动,质量为M的滑块上面放着质量为m的砝码,m随M一起做简谐运动,已知*簧... 第7张 (k为*簧的倔强系数)

(2)当滑块运动到振动幅的一半位置时回复力:*簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动,质量为M的滑块上面放着质量为m的砝码,m随M一起做简谐运动,已知*簧... 第8张

方向指向平衡位置;

(3)从*簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动,质量为M的滑块上面放着质量为m的砝码,m随M一起做简谐运动,已知*簧... 第9张,可以看出,,当x增大时,f也增大,当*簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动,质量为M的滑块上面放着质量为m的砝码,m随M一起做简谐运动,已知*簧... 第10张时,有最大振动幅,

*簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动,质量为M的滑块上面放着质量为m的砝码,m随M一起做简谐运动,已知*簧... 第11张

所以:*簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动,质量为M的滑块上面放着质量为m的砝码,m随M一起做简谐运动,已知*簧... 第12张

解得:*簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动,质量为M的滑块上面放着质量为m的砝码,m随M一起做简谐运动,已知*簧... 第13张

知识点:简谐运动

题型:解答题

TAG标签:#振子 #砝码 #振幅 #简谐运动 #滑块 #
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