火車在鐵軌上行駛時(shí)，由于在鐵軌接頭處車輪受到撞擊而上下振動(dòng).如防震彈簧每受104 N的力將被壓縮20 mm，而每根彈簧的實(shí)際負(fù)荷為5 000 kg.問(wèn)車速多大時(shí)，列車振動(dòng)得最強(qiáng)烈？（設(shè)鐵軌長(zhǎng)為12.5 m，g=10 m/s2,彈簧的固有周期T固=2π）

解析：由題意可知彈簧振子在做受迫振動(dòng)，要使振動(dòng)最強(qiáng)烈，必然是彈簧振子發(fā)生共振，此時(shí)必須滿足：T驅(qū)=T固.

答案：根據(jù)題意知，防震彈簧的勁度系數(shù)為k= N/m=5×105 N/m

由于每根彈簧的實(shí)際負(fù)荷為m=5 000 kg，所以彈簧的固有周期為

T固=2π=2πs=0.2π s

當(dāng)振動(dòng)最強(qiáng)烈時(shí)有T驅(qū)= s=0.2π s

可得火車的速度為v= m/s≈19.9 m/s.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：物理教研室 題型：013

火車在鐵軌上行駛時(shí)，每經(jīng)鐵軌連接處，便迫使車廂在彈簧上發(fā)生上下振動(dòng)．如果鐵軌上每根鋼軌長(zhǎng)12m，火車車廂振動(dòng)的固有頻率是2Hz，那么列車以多大速度行駛時(shí)，車廂振動(dòng)最厲害(　)

　　A．6m/s　　　　　　　　　　　　 B．12m/s

　　C．24m/s　　　　　　　　　　　　D．48m/s

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

火車在鐵軌上行駛時(shí),每經(jīng)過(guò)接軌處時(shí),由于與接軌處的撞擊作用而使車廂在彈簧上發(fā)生上下振動(dòng).如果彈簧和車廂振動(dòng)的固有頻率為2 Hz,每根鐵軌長(zhǎng)為12.5 m,則當(dāng)火車行駛速度為_________時(shí),車廂和彈簧將發(fā)生共振現(xiàn)象.

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火車在鐵軌上行駛時(shí)，由于在鐵軌接頭處車輪受到撞擊而上下振動(dòng).如防震彈簧每受104 N的力將被壓縮20 mm，而每根彈簧的實(shí)際負(fù)荷為5 000 kg.問(wèn)車速多大時(shí)，列車振動(dòng)得最強(qiáng)烈？（設(shè)鐵軌長(zhǎng)為12.5 m，g=10 m/s2,彈簧的固有周期T固=2π）

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火車在鐵軌上行駛時(shí)，由于在鐵軌接頭處受到撞擊而上下振動(dòng).如防震彈簧每受104N的力將被壓縮20mm，而每個(gè)彈簧的實(shí)際負(fù)荷為5.0×103kg.問(wèn)車速多大時(shí)，彈簧壓縮得最強(qiáng)烈?(設(shè)鐵軌長(zhǎng)為12.5m,g=10m/s2)

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