有一弹簧振子在水平方向上的B、C之间做简谐运动,已知B、C间的距离为20cm,振子在2s内完成了10次全振动。若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t=0),经过个周期振子到达负向最大位移处。
(1)求振子的振幅和周期;
(2)作出该振子的位移一时间图像;
(3)写出振子的振动方程。
(1)求振子的振幅和周期;
(2)作出该振子的位移一时间图像;
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更新时间:2022-10-14 18:41:30
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【推荐1】一轻质弹簧直立在地面上,其劲度系数k=400N/m,弹簧上端与空心物体A连接,物体B置于A内,B的上下表面恰好与A接触,如图所示。A和B质量均为1kg,先将A向上抬高使弹簧伸长5cm后由静止释放,A和B一起做上下方向的简谐运动。已知弹簧的弹性势能决定于弹簧形变大小。求:
(1)当A、B处于平衡位置时,弹簧的压缩量;
(2)A、B两物体做简谐运动的振幅;
(3)在最低点A、B两物体的加速度大小及方向;
(4)在最低点A对B的作用力。
(1)当A、B处于平衡位置时,弹簧的压缩量;
(2)A、B两物体做简谐运动的振幅;
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【推荐2】如图所示,一劲度系数为100N/m的弹簧上端固定在天花板上,下端连接一质量为0.1kg的重物(可看作为质点),将重物向下拉动一段距离让其以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动,B、C两点相距4cm,P点为OB的中点。重物从B点到第二次经过O点,所用的时间为0.9s,若重物经过B点时开始计时,取向上为正方向。求:
(1)该重物做简谐运动的振动方程;
(2)从t=0时刻开始到重物第二次经过P点的时间;
(3)重物处于P点时弹簧的形变量和回复力大小。
(1)该重物做简谐运动的振动方程;
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【推荐3】如图所示,把一个有孔的小球A装在轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定,小球穿在沿水平x轴的光滑杆上,能够在杆上自由滑动.把小球沿x轴拉开一段距离,小球将做振幅为R的振动,O为振动的平衡位置.另一小球B在竖直平面内以O′为圆心,在电动机的带动下,沿顺时针方向做半为径R的匀速圆周运动.O与O′在同一竖直线上.用竖直向下的平行光照射小球B,适当调整B的转速,可以观察到,小球B在x方向上的“影子”和小球A在任何瞬间都重合.已知弹簧劲度系数为k,小球A的质量为m,弹簧的弹性势能表达式为,其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的形变量.
a.请结合以上实验证明:小球A振动的周期.
b.简谐运动的一种定义是:如果质点的位移x与时间t的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动.请根据这个定义并结合以上实验证明:小球A在弹簧作用下的振动是简谐运动,并写出用已知量表示的位移x与时间t关系的表达式.
a.请结合以上实验证明:小球A振动的周期.
b.简谐运动的一种定义是:如果质点的位移x与时间t的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动.请根据这个定义并结合以上实验证明:小球A在弹簧作用下的振动是简谐运动,并写出用已知量表示的位移x与时间t关系的表达式.
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【推荐1】健身者把两根相同绳子的一端固定在一点,用双手分别握住绳子的另一端,上下抖动绳子使绳子振动起来,这一健身运动叫“战绳”。以手的平衡位置为坐标原点,健身者在抖动绳子过程中某时刻其中一根绳的波形图如图所示,抖动的频率为1.5Hz。从图示时刻为计时起点,求:
(i)质点A第一次到达波峰位置所需的时间t;
(ii)写出B质点的振动方程。
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解题方法
【推荐2】如图所示为一弹簧振子的振动图像,完成以下问题:
(1)该振子振动的振幅、周期、频率;
(2)该振子在前100 s的总位移是多少?路程是多少?
(3)写出该振子简谐运动的表达式,计算t=1.5s时振子的位移。
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