组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 机械振动与机械波 > 机械振动 > 简谐运动 > 简谐运动的定义和描述 > 简谐运动的对称性
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:2370 题号:13095676
如图所示,一轻弹簧直立在水平地面上,轻质弹簧两端连接着物块,它们的质量分别为,开始时均静止。现将一个质量为的物体的正上方某一高度处由静止释放,碰后立即粘在一起,之后在竖直方向做简谐运动,在运动过程中,物体对地面的最小压力恰好为零,已知弹簧的劲度系数为,弹簧的弹性势能表达式为弹簧的形变量)弹簧在运动过程中始终在弹性限度范围内,忽略空气阻力,重力加速度。求:
(1)物块一起做简谐振动的振幅A
(2)物块对地面的最大压力;
(3)物块一起运动的最大速率?

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【推荐1】如图所示,质量为、倾角为的斜面体(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,斜面顶端与劲度系数为自然长度为的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为的物块。压缩弹簧使其长度为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
(1)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;
(2)求弹簧的最大伸长量;
(3)爱钻研的小明同学思考能否将重力势能和弹性势能这两个势能等效地看成一个势能。试帮助小明论述是否可以引进“等效势能”。若可以,以小滑块运动的平衡位置为坐标原点O,平行斜面向上建立一维坐标系,求出“等效势能”的表达式(规定坐标原点为“等效势能”的零点);若不可以,请说明理由。
(4)为使斜面始终处于静止状态,动摩擦因数应满足什么条件(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)?
2023-05-01更新 | 477次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
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【推荐2】间距为的两根平行光滑金属导轨MNPQ固定放置在同一水平面内,两导轨间存在大小为、方向垂直导轨平面的匀强磁场,导轨左端串接一阻值为的定值电阻,导体棒垂直于导轨放在导轨上,如图所示。当水平圆盘匀速转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动T形支架在水平方向往复运动,T形支架进而驱动导体棒在水平面内做简谐运动,以水平向右为正方向,其位移x与运动时间t的关系为t的单位分别是米和秒)。已知导体棒质量为,总是保持与导轨接触良好,除定值电阻外其余电阻均忽略不计,空气阻力忽略不计,不考虑电路中感应电流的磁场,求:
(1)在时间内,通过导体棒的电荷量;
(2)在时间内,T形支架对导体棒做的功;
(3)当T形支架对导体棒的作用力为0时,导体棒的速度。

2023-02-17更新 | 3294次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐3】弹簧振子
弹簧振子是一种典型的振动,它的这种振动可以称为简谐运动。简谐运动是最简单、最基本的振动。一切复杂的周期运性振动都可以看作不同的简谐运动的合成。请根据简谐运动的相关规律回答以下问题:
1.根据图中各图像可以判断出物体可能做简谐运动的是(  )
①弹簧振子的振动图象②地震曲线③用传感器和计算机描绘的滑块的图象④心电图

A.①②B.③④C.①③D.②④
2.一个弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动,其中有两个时刻弹簧振子的弹力大小相等,但方向相反,则这两个时刻振子的(  )
A.速度一定大小相等,方向相反
B.加速度一定大小相等,方向相反
C.位移一定大小相等,但方向不一定相反
D.以上三项都不一定大小相等方向相反
3.如图所示是某弹簧振子做简谐运动的图像,该振子内通过的路程为__________ ,该振子的振动方程(质点偏离平衡位置的位移与时间的关系)为_________________________

4.如图甲所示,轻弹簧上端固定,下端系一质量为的小球,小球静止时弹簧伸长量为。现使小球在竖直方向上做简谐运动,从小球在最低点释放时开始计时,小球相对平衡位置的位移随时间变化的规律如图乙所示,重力加速度。下列说法正确的是(  )
A.弹簧的劲度系数为
B.此题选取竖直向上为正方向
C.小球运动到最高点时弹簧弹力为0
D.时小球相对平衡位置的位移
5.如图所示,一质点做简谐运动,点为平衡位置,质点先后以相同的速度依次通过两点,历时,质点通过点后再经过又第2次通过点,在这内质点通过的总路程为,则质点的振幅为__________,质点从第2次通过点到第3次通过点需时间__________
2023-11-17更新 | 329次组卷
共计 平均难度:一般