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竖直弹簧振子系统中若仅振子质量在最低点处突然增加其余不变,则之后振动系统的振幅和初相位应如何变化

时间: 2021-08-23 04:58:58 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 102次

竖直弹簧振子系统中若仅振子质量在最低点处突然增加其余不变,则之后振动系统的振幅和初相位应如何变化

一个简谐振动系统如果振子质量和振幅都加倍,振动周期将是原来的

原振动周期 T=2π√(m/k) ,振子质量和振幅都加倍后振动周期 T'=2π√(2m/k)=T√2 (与振幅无关)。
如果是弹簧振子,周期变为原来的根号2倍。
振幅加倍不影响周期,质量加倍的话周期变为原来的根号2倍

高中物理 弹簧振子问题

1、弹簧振子v=0(位移最大)时,速度方向是什么

2、弹簧振子在向平衡位置运动时,速度变大,答案的原因是回复力做正功,为什么加速度与运动方向一致不能算是原因之二

3、

这里是两道类似的题,都是求振幅,不明白其中的道理。

一、左图:

【题目】如图,竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两物体,mA=0.1kg,mB=0.5kg,系统静止时弹簧伸长15cm,若剪断A、B间的细绳,A做简谐振动,求其振幅

【解析】略,算式为15cm-2.5cm=12.5cm

二、右图:

【题目】一弹簧直立在地面上,其劲度系数为k=400N/m,弹簧的上端与盒子A连接在一起,盒子内装物体B,B的上、下表面恰与盒子接触,A和B的质量mA=mB=1kg,g取10g/m^2,不计阻力,先将A向上抬高使弹簧伸长5cm后从静止释放。求盒子A的振幅。

【解析】略,算式为5cm+5cm=10cm


为什么算式中一个是相减,一个是相加……

1:远离平衡位置的方向。

一:系统静止说明A受力平衡,而A和B重6N的时候拉长为15cm,当剪去B时,A瞬间受力不平衡,弹簧会向上拉A,拉力就是B的重力,所以相当于回复力为B的重力5N ,所以6N为15,5N则为12.5.

二:当提起5厘米时,对AB受力分析,AB受到总重力为20N,弹簧对AB有向下的拉力即为5厘米所对应的拉力20N,当放开手时AB只受到向下的合力为40N。合力提供回复力40N,所以振幅为10厘米。
其实这两道题不难分的主要是受力分析,你自己好好琢磨一下吧。希望你能明白。
1、v=0时速度没有方向,只能说下一刻他将向平衡位置运动。
2、回复力做正功,速度增加,当加速度与速度通向也是速度增加,只是从不同的角度回答而已,应该都可以解释。
3、左图,当剪短细绳时,就相当与一个大小为mBg的力作用在A的下边,现在这个力突然消失,A在弹力作用下向上运动做简谐运动,GB消失时A的位置是最低位置,他的平衡位置在弹力和A的重力相等的位置,所以振幅A=15-GA/k=15-2.5=12.5cm,(因为GA+GB=k×15cm)。
右图,将AB抬高了5cm,当松手后,系统 向下运动,他们的平衡位置是弹簧弹力等于系统的重力的时候,该位置应该在原长的下边x处,x=(GA+GB)/k=0.05m=5cm,所以振幅A=x+5cm=10cm

振幅是振子从最大位移处到平衡位置的距离。
第一个问题简单:速度方向是指向平 衡位置

为什么弹簧振子振动是简谐运动,求数学解释。

回复力F=-kX
文章标题: 竖直弹簧振子系统中若仅振子质量在最低点处突然增加其余不变,则之后振动系统的振幅和初相位应如何变化
文章地址: http://www.xdqxjxc.cn/jingdianwenzhang/120231.html
文章标签:竖直  振幅  相位  最低点  子系统
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