如圖11-3-8所示,一質(zhì)量為M的無底木箱,放在水平地面上,一輕質(zhì)彈簧一端懸于木箱的上邊,另一端掛著用細(xì)線連接在一起的兩物體A和B,mA=mB=m,剪斷A、B間的細(xì)線后,A做簡諧運(yùn)動,則當(dāng)A振動到最高點(diǎn)時,木箱對地面的壓力是多少?

圖11-3-8
Mg
本題考查簡諧運(yùn)動的特點(diǎn)及物體受力情況的分析.剪斷細(xì)線前A的受力情況:
重力:mg,向下;細(xì)線拉力:F=mg,向下;彈簧對A的彈力:F="2" mg,向上.此時彈簧的伸長量為Δx==.
剪斷細(xì)線后,A做簡諧運(yùn)動,其平衡位置在彈簧的伸長量為Δx=處,最低點(diǎn)即剛剪斷細(xì)線時的位置,離平衡位置的距離為,由簡諧運(yùn)動的特點(diǎn)知最高點(diǎn)離平衡位置的距離也為,所以最高點(diǎn)的位置恰好在彈簧的原長處,此時彈簧對木箱作用力為零,所以此時木箱對地面的壓力為Mg.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖11-1-9所示為一彈簧振子的振動圖象,規(guī)定向右的方向?yàn)檎较,試根?jù)圖象分析以下問題:

圖11-1-9                 圖11-1-10
(1)如圖11-1-10所示的振子振動的起始位置是________,從初始位置開始,振子向________(填“右”或“左”)運(yùn)動.
(2)在圖11-1-10中,找出圖象中的O、A、B、C、D各對應(yīng)振動過程中的哪個位置?即O對應(yīng)_________,A對應(yīng)_________,B對應(yīng)_________,C對應(yīng)________,D對應(yīng)________.
(3)在t="2" s時,振子的速度的方向與t=0時速度的方向_________.
(4)質(zhì)點(diǎn)在前4 s內(nèi)的位移等于_________.

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如圖11-2-5所示為A、B兩個簡諧運(yùn)動的位移—時間圖象。請根據(jù)圖象寫出這兩個簡諧運(yùn)動的位移隨時間變化的關(guān)系。

圖11-2-5

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一個彈簧振子在光滑的水平面上做簡諧運(yùn)動,其中的t1時刻和t2時刻彈簧對振子的彈力大小相等而方向相反,則
A.這兩個時刻相對平衡位置的位移大小相等而方向相反
B.這兩個時刻的速度大小相等而方向相反
C.這兩個時刻的加速度大小相等而方向相反
D.再經(jīng)過(t2t1)這段時間,彈簧對振子的彈力與t2時刻大小相等而方向相同

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如圖5-9所示,豎直懸掛的輕彈簧下端系著A、B兩球,其質(zhì)量mA=0.1kg、mB=0.5kg.靜止時彈簧伸長15cm.若剪斷A、 B間的細(xì)線,則A作簡諧運(yùn)動時的振幅和最大加速度為多少?g=10m/s2.

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光滑水平面上的彈簧振子,質(zhì)量為50g,若在彈簧振子被拉到最大位移處釋放時開始計時,在t=0.2s時振子第一次通過平衡位置,此時速度為4m/s,則在t=1.2s時,彈簧的彈性勢能為多大?該彈簧振子做簡揩運(yùn)動時其動能的變化頻率是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一質(zhì)量為50 kg的男孩在距離河流40 m高的橋上做"蹦極跳",未拉伸前長度AB為15 m的彈性繩一端縛著他的雙腳.另一端則固定在橋上的A點(diǎn),如圖所示,然后男孩從橋面下墜直至貼近水面的最低點(diǎn)D,假定繩在整個運(yùn)動過程中遵守胡克定律,不考慮空氣阻力、男孩的大小和繩的質(zhì)量忽略不計(g取10 m/s2),且男孩的速率v跟下墜的距離s的變化如圖所示.男孩在C點(diǎn)時的速率最大.

(1)當(dāng)男孩在D點(diǎn)時,求繩儲存的彈性勢能;
(2)繩的勁度系數(shù)是多少?
(3)就男孩在AB、 BC和CD期間的運(yùn)動,試討論作用于男孩的力;
(4)從繩剛開始拉伸,直至男孩到達(dá)最低點(diǎn)D,男孩的運(yùn)動可視為簡諧運(yùn)動,他的平衡位置離橋墩有多遠(yuǎn)?求他的振幅;
(5)求男孩由C下墜至D所需時間.(簡諧運(yùn)動的周期公式為)
 

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水平彈簧振子,每隔時間t,振子的位移總是大小和方向都相



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用余弦函數(shù)描述一簡諧運(yùn)動,已知振幅為A,周期為T,初相φ=-π,則振動曲線為如圖所示中的哪一個 (  ).

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