如图所示,将质量为
的物体A放在弹簧上端并与之连接,弹簧下端连接一质量为
的物体B,物体B放在地面上,形成竖直方向的弹簧振子,使A上下振动。弹簧原长为
,弹簧是劲度系数为
。A、B的厚度可忽略不计,g取
。
(1)当系统做简谐运动时,求A的平衡位置离地面的高度:
(2)若物体A在振动过程中弹簧始终不拉伸,当物体A以最大振幅振动时,求物体B对地面的最大压力;
(3)在第(2)问的基础上,从平衡位置到最低点过程中弹簧弹力对物体A做了多少功?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39adbf96edb04e7a82696eaf03a5fe0f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1fe66d591c590545c437f137828c7c4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b8c280b0355df216440f40aefdcafcbe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e77a44a3b061feeaadb850d92c187726.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63519b11c51441dd31d22aea2e0a4d2d.png)
(1)当系统做简谐运动时,求A的平衡位置离地面的高度:
(2)若物体A在振动过程中弹簧始终不拉伸,当物体A以最大振幅振动时,求物体B对地面的最大压力;
(3)在第(2)问的基础上,从平衡位置到最低点过程中弹簧弹力对物体A做了多少功?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/20/fd384c37-4e6c-4df8-ad5c-8c8cc4a7fe03.png?resizew=129)
21-22高一下·北京海淀·期末 查看更多[4]
北京市十一学校2021-2022学年高一下学期期末物理试题(已下线)2.3简谐运动的回复力和能量-2022-2023学年高二物理课后培优分级练(2019人教版选择性必修第一册)(已下线)北京重点校2021-2022学年高一下学期期末物理汇编:机械振动章节综合(已下线)北京人大附中10月月考(23-24)T16变式题-动量定理-计算题
更新时间:2022-07-19 16:40:08
|
【知识点】 弹簧振子运动时能量的转化
相似题推荐
解答题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐1】如图所示,劲度系数为k=200N/m的轻弹簧一端固定在墙上,另一端连一质量为M=8kg的小车a,开始时小车静止,其左端位于O点,弹簧没有发生形变,质量为m=1kg的小物块b静止于小车的左侧,距O点s=3m,小车与水平面间的摩擦不计,小物块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,小物块和小车均可以视作质点,取g=10m/s2。今对小物块施加大小为F=8N的水平恒力使之向右运动,并在与小车碰撞前的瞬间撤去该力,碰撞后小车做振幅为A=0.2m的简谐运动,已知小车做简谐运动周期公式为
,弹簧的弹性势能公式为
(x为弹簧的形变量),则
(1)小物块与小车碰撞前瞬间的速度是多大?
(2)小车做简谐运动过程中弹簧最大弹性势能是多少?小车的最大速度为多大?
(3)小物块最终停在距O点多远处?试通过计算说明当小物块刚停下时小车运动到O点的哪一侧?并且指出此时小车的运动方向。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd8345572300e4e9e570bcac4ab00f3d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70a034c92f8bf3527f40a11ac3ea3a47.png)
(1)小物块与小车碰撞前瞬间的速度是多大?
(2)小车做简谐运动过程中弹簧最大弹性势能是多少?小车的最大速度为多大?
(3)小物块最终停在距O点多远处?试通过计算说明当小物块刚停下时小车运动到O点的哪一侧?并且指出此时小车的运动方向。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/1/2755004322258944/2755338832060416/STEM/23e7196a-10f3-4dcb-a0f2-0627ac2451a7.png?resizew=310)
您最近一年使用:0次
解答题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐2】如图所示为一款近期火爆的玩具“弹簧小人”,由头部、弹簧及底部组成,头部质量为
,弹簧质量不计,劲度系数为
,底部质量为
,开始时弹簧小人静止于桌面上,现轻压头部后由静止释放,弹簧小人不停上下振动。已知当弹簧形变量为
时,其弹性势能
,不计一切摩擦和空气阻力,重力加速度为
,弹簧始终在弹性限度内。
(1)若使弹簧小人在振动过程中底部始终不离开桌面,则轻压头部释放时弹簧的压缩量需满足什么条件?
(2)若轻压头部释放时弹簧的压缩量为
,则弹簧小人在运动过程中头部的最大速度是多大?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/294f5ba74cdf695fc9a8a8e52f421328.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0a532e15e232cb4b99a8d4d07c89575.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c46af2ff5b39b2e20c17f15cbdf5ffe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81dea63b8ce3e51adf66cf7b9982a248.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7bdb8126d7c8480b83e411d7ca2b38f9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/276509f01529d982ab21e479a4619268.png)
(1)若使弹簧小人在振动过程中底部始终不离开桌面,则轻压头部释放时弹簧的压缩量需满足什么条件?
(2)若轻压头部释放时弹簧的压缩量为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dc950c87f53eaddcc87db0c4bd283c84.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/10/9b470d2a-3c6f-40e8-94cd-c5d4cabb866c.png?resizew=147)
您最近一年使用:0次