简谐运动的几个问题(9)

发布时间:2021-06-06

图6

16. 已知月球的重力加速度是地球上重力加速度的0.16倍,在地球上的秒摆,放在月球上,其周期是 s。

17. 如图7所示为一水平弹簧振子的振动图象,如果振子质量为0.2kg,t 0时振子的速度为2m/s,求:

(1)从开始计时,经过 s第一次达到弹性势能最大,最大弹性势能为 J。 (2)t 0.5s时的机械能为 J,t s时刻,弹性势能与t 0.5s时的弹性势能相等。

图7

18. 在测量重力加速度的实验中,某同学用一个细线和一均匀小球制成单摆,她已经测得此单摆20个周期的时间为t,从悬点到小球顶端的线长为L,还需要测量的物理量为 ,将g用测得的量表示,可得g 。

19. 光滑水平面上的弹簧振子,质量为50g,若在弹簧振子被拉到最大位移处时开始计时,在t 0.2s时,振子第一次通过平衡位置,此时速度为4m/s,问:

(1)该弹簧振子做简谐振动时,其动能的变化频率为多大? (2)在t 1.2s末,弹簧的弹性势能为多大?

20. 如图8所示,在O点悬有一细绳,细绳穿过球B的通过直径的小孔,使B球能顺着绳子滑下来,在O点的正下方有一半径为R的光滑圆弧形轨道,圆心位置恰好在O点。在弧形轨道上接近O 处有另一小球A,若将A、B两球同时无初速释放,假设A球第一次到达平衡位置O 时正好能够和B球相遇,则B球与绳之间的摩擦力与B球的重力之比是多

2

少?(计算时 取10,g取10m/s)

2

图8

【试题答案】

1. AC 2. D 3. CD 4. AD 5. D 6. C 7. AD 8. D 9. BC 10. AB 11. AB 12. C 13. 1,2 14. 4,6 15. 2 17.

(1)1,0.4

(2)0.4,n 0.5(n 0,1,2,3, ) 18. 小球直径d,g

800 (2L d)

t

22

Lgsin

16. 5

19. 解:

(1)弹簧振子的振动周期为T 4t 0.8s 频率为f

Hz 1.25Hz 0.8

动能的变化频率f 2f 2.5Hz

T 1

1

(2)因t 1.2s 1.5T,故在1.2s末,振子将运动到负的最大位移处,此时弹簧性势能最大,且等于最大动能,故Ep

12mv

2

12

50 10

3

4J 0.4J

2Ra

2

20. 设B下滑的加速度为a,下滑到O 的时间为tB,则tB A球第一次运动到O 的时间为tA 则tA

14 2

Rg

2

Rg

2

由题给条件知tA tB

将以上三式可得a 8m/s

对B,由牛顿第二定律得mg Ff ma 可得Ff 2m 故

Ffmg

2m10m

15

【励志故事】

乘热而入

一位叫帕特的美国推销员,经过很长时间的推销动作,终于就一套可供一座高层办公大楼使用的空调系统,与买方达成了买卖意向书,面临的最后一关需要买方董事会的同意。帕特一出场,几位董事就提出了一连串尖锐的问题。

帕特急中生智,说:“今天天气酷热,请允许我脱掉外衣。”董事们仿佛也受到感召似地纷纷脱去外衣,有的董事甚至抱怨:“这里怎么没空调,闷死人了!”恰逢此时,帕特才开始介绍他的空调系统,生意立马拍板成交。

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有关简谐运动的几个问题(一) 马慧

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