如图所示,质量的物体放置在质量的物体上,物体与轻质弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐运动。振动过程中,弹簧的弹性势能的最大值,物体对物体的摩擦力的最大值恰好为最大静摩擦力。已知弹簧的劲度系数为,形变量为时的弹性势能,物体的下表面与物体的上表面间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小。
(1)求物体运动过程中的最大动能;
(2)求该简谐运动的振幅;
(3)若该简谐运动的周期,从物体处于平衡位置时开始计时,求时物体的速度大小。
(1)求物体运动过程中的最大动能;
(2)求该简谐运动的振幅;
(3)若该简谐运动的周期,从物体处于平衡位置时开始计时,求时物体的速度大小。
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更新时间:2022-05-01 13:55:49
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【知识点】 弹簧振子运动时能量的转化
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【推荐1】如图所示,劲度系数为的足够长竖直轻弹簧,一端固定在地面上,另一端与质量m=1 kg的物体A相连,质量M=2 kg的物体B与物体A用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,整个系统静止,A、B等高。剪断轻绳,A在竖直方向做简谐运动,B做自由落体运动。已知弹簧振子的周期公式为(m为振子质量,K为回复力与位移的比例系数,本题中K等于弹簧的劲度系数k),重力加速度g=10 m/s2求:
(1)剪断轻绳瞬间,物体A的加速度大小a;
(2)物体A从最高点第一次到最低点的时间t。
(3)物体A做简谐运动过程中的最大动能Ek。
(1)剪断轻绳瞬间,物体A的加速度大小a;
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(3)物体A做简谐运动过程中的最大动能Ek。
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【推荐2】如图所示,一劲度系数为的轻弹簧一端固定,另一端连接着质量为的物块,物块在光滑水平面上做简谐运动。当物块运动到最大位移(为A)时,把质量为的物块轻放在物块上。让两个物块一起振动。已知弹簧振子的总机械能与振幅的二次方成正比,即,k为弹簧的劲度系数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)物块之间动摩擦因数的最小值;
(2)物块经过平衡位置时的速度。
(1)物块之间动摩擦因数的最小值;
(2)物块经过平衡位置时的速度。
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