简谐振动小问题.当质点以频率v作简谐振动时,它的动能
编辑: admin 2017-01-03
-
4
很简单啊,先说动能是什么,动能1/2mv^2只有大小,没有方向,在一个周期内当速度相同时物体的动能就是一样的,在一个周期内速度相同的时间是有两次.所以能量的改变周期是振动的1/2,频率就是2倍咯.还可以看看v就可知简谐振动的能量变化图.大概就是讲下面的图像往上翻,并且波峰高一点而已,所以周期还是原来的一半,频率就是原来的
类似问题
类似问题1:简谐振动小问题.一个物体,质量为m,放在光滑水平桌面上.物体左连一劲度系数为k1的弹簧,右连一劲度系数为k2的弹簧.弹簧的另外两端分别固定在墙上,物体m可在光滑的水平桌面上滑动.将物体m[物理科目]
这样的连接方式 依然属于串联.但死记硬背串联和并联的公式 不值得提倡.
在你以前所接触的串联问题中,两弹簧先连在一起,然后再与物体相连,物体处于一端.
而目前的问题中,物体处于 中间.所以还是要从分析恢复力的特点出发来解决问题.
本问题中,设想从平衡位置 向右偏离 x.
则 右侧弹簧的恢复力的变化为 F2 = k2*x,变化方向 向左
左侧弹簧的恢复力的变化为 F1 = k1*x,变化方向 也向左
物体受到的恢复力为 F = F1 + F2 = (k1 + k2)x
这就好比 物体挂在“一个” 劲度系数为 k = k1 + k2 的弹簧上.其振动公式可以仿照一个弹簧情况下的公式写为 A 选择项的形式.
类似问题2:如图所示,在光滑的水平面上,有一绝缘的弹簧振子,小球带正电,在振动过程中当弹簧压缩到最短时,突然加上一个沿水平向右的恒定的匀强电场,此后( ) A. 振子的振幅将增大B. 振[物理科目]
小球带正电,加上一个沿水平向右的恒定的匀强电场后受到水平向右的电场力.在平衡位置时振子所受的电场力与弹簧的弹力平衡,则知此时小球所受的弹力向左,说明弹力处于伸长状态,则知平衡位置相对原来而言向右移动,所以振子的振幅将增大,故A正确,BCD错误.
故选:A
类似问题3:关于简谐振动的问题为什么物体的运动参量随时间按正弦或余弦规律变化,是物体受到大小跟位移成正比,方向恒相反的合外力作用的必然结果[数学科目]
这个问题的精确回答需要大学数学里“常微分方程”课程的知识.
首先,加速度a是位移x对时间的二阶导数,也就是a(t)=x’’(t).
其次,按照牛顿第二定律,合外力与加速度成正比:F(t)=m*a(t).
最后,按照所给的条件,合外力与位移成正比且方向相反:F(t)=-k*x(t).
综合以上三个等式得到关于位移x(t)的二阶常系数线性微分方程:
x’’(t)=-k*x(t)/m
这个方程的解x(t)描述了物体的运动状态.可以证明,这个方程的通解是
x(t)=A*sin(ω*t+φ)
其中A,φ为任意常数,而ω等于k/m的平方根.这就是简谐运动的方程,A与φ分别为振幅(取绝对值)与初相.
类似问题4:简谐振动题目质量为M的物体从一定高度处自由下落,与质量为m的木板粘在一起后又一起做简谐运动,已知弹簧的劲度系数为K,相碰后弹簧被压缩L到最低点,求简谐运动的振幅.[物理科目]
E(1)=KL^2/2……(1)
平衡点的时,合力为0,有:
(M+m)g=Kl(l为弹簧压缩量)
E(2)=Kl^2/2
有:
E(2)=(M+m)^2g^2/2K……(2)
所以:
E(变化)=E(1)-E(2)=KA^2/2……(3)
由(1)(2)(3)可得:
A=sqrt(L^2-(M+m)^2g^2/K^2)
sqrt()表示开二次方根
类似问题5:简谐振动的题目一物体做简谐振动,已相同的速度同过相距1cm的A,B两点,用0.2s,再从B回到A最少用0.4s,求中心位置,周期和频率[物理科目]
这说明,A和B是关于平衡位置对称的两点,这样从B回到A,应包括从B到最大位移,再到B,再到A,AB时间是0.2,从B再到B时间是0.2,因为简谐运动是对称的,所以中心位置在AB0.5 cm,周期为0.8s,频率为1.25Hz