如圖11-3-7所示,質(zhì)量為m的砝碼,懸掛在輕質(zhì)彈簧的下端,砝碼在豎直方向上自由振動.證明砝碼做簡諧運動.

圖11-3-7

設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k,當砝碼在平衡位置時,彈簧伸長x0,此時,mg-kx0=0,即kx0=mg,如圖甲所示,當砝碼經(jīng)過任意位置時,受力情況如圖乙所示,此時彈簧的伸長量為x0+x,砝碼所受合力為:

f=mg-k(x0+x)=-kx,所以f=-kx( x是質(zhì)點離開平衡位置的位移),f與x方向總相反,所以砝碼的運動為簡諧運動.


解析:

做簡諧運動物體受力特征f=-kx,因而只要證明回復力與位移大小成正比,方向相反就證明了該物體的振動是簡諧運動.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖11-3-7所示,一彈簧振子在A、B間做簡諧運動,平衡位置為O,已知振子的質(zhì)量為M,若振子運動到B處時將一質(zhì)量為m的物體放在M的上面,且m和M無相對運動而一起運動,下述正確的是(    )

11-3-7

A.振幅不變              B.振幅減小

C.最大動能不變        D.最大動能減少

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖11-3-7所示,矩形線圈長為L、寬為h、電阻為R,質(zhì)量為m,在空氣中豎直向下落一段距離后(空氣阻力不計),每進入一寬度為h、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中.線圈進入磁場時的動能為Ek1,線圈剛穿出磁場時的動能為Ek2,這一過程中產(chǎn)生的熱量為Q,線圈克服磁場力做的功為W1,重力做的功為W2,線圈重力勢能的減少量為ΔEp.則下列關(guān)系不正確的是(    )

圖11-3-7

A.Q=Ek1-Ek2             B.Q=W2-W1                   C.Q=W1                  D.W2=Ek2-Ek1

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖11-3-7所示,一彈簧振子在A、B間做簡諧運動,平衡位置為O,已知振子的質(zhì)量為M,若振子運動到B處時將一質(zhì)量為m的物體放在M的上面,且m和M無相對運動而一起運動,下述正確的是(    )

圖11-3-7

A.振幅不變            B.振幅減小

C.最大動能不變        D.最大動能減少

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖11-3-7所示,一個彈簧振子在A、B間做簡諧運動,O為平衡位置,以某時刻作為計時零點(t=0),經(jīng)過T/4,振子具有正方向的最大加速度,那么,下圖中四個振動圖線中正確反映了振子的振動情況的圖線是(    )

圖11-3-7

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