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时间:2019-10-11
《高二物理分专题典型例题分析讲解专题二机械振动:振幅、周期和频率_典型题剖析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、振幅.周期和频率•典型题剖析—切都UK向岛左满分冲刺例1一个弹簧振了,第一次用力把弹簧压缩X后开始振动,第二次把弹簧压缩2x后开始振动,则两次振动的周期Z比和最大加速度的大小Z比分别为[A.1:2,1:2.B-C.1:1,1:2.D.1:2,1:1.1:1.分析振动的周期只决定丁•振动体本身固有的性质,对弹簧振了则由振子的质量与弹簧的劲度系数决定,与起振时的初始位移大小无关.祕秆十旳如+其t号m确a大处,振子的加速度也越大.所以两情况中的最大加速度Z比为1:2.答C・学老一切都OK'・com向岛考满分冲刺例2—个作简谐运动的质点,先后以同样大小的速度通过相距10cm的A、B两
2、点,历时0.5s(图5-7).过B点后再经过t=0.5s质点以方向相反、大小相同的速度再次通过B点,则质点振动的周期是[]A.0.5s.B.1.Os.C・2.Os.D.4.Os.E15-7分析根据题意,由振动的对称性可知:AB的屮点(设为0)为平衡位置,A、B两点对称分布于0点两侧;质点从平衡位置0向右运动到B的时间应为*OB=5XOLSf=0>2SlL质点从B向右到达右方极端位置(设为D)的时间所以,质点从0到D的时间.com学考一切都OK■向岛考满分冲刺所以T二2s・答C.说明本题的关键是认识振动的对称性.如图5-8所示,设C、D为质点振动小左方和右方的极端位置,则由对称
3、性可知:q卜9¥卩E5-8质点从B->D->B的时间一定等于质点从A-C-A的时间,即tBDB=tACA=O.5s・所以,质点振动周期T=tAB+tBDB+tBA+tACA=2s・例3如图5-9所示,竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两球,其质量mA二0.1kg、mB=0.5kg.静止时弹簧仲长15cm.若剪断A、B间的细线,则A作简谐运动时的振幅和最大加速度为多少?g=10m/s2.islk.comryN—切都OK■向岛考满分冲刺05-9分析剪断A、B间的细线后,A球成为竖直悬挂的弹簧振子,其振幅由它所处的初始状态决定.振动屮的最大加速度由振子受到的最大回复力用牛顿第二定律可算
4、出.解答由两球静止时的力平衡条件,得弹簧的劲度系数为k=血428_叭0加10曲gz0.15=40N/m.剪断A、B间细线后,A球静止悬挂时的弹簧的仲长量为血少0.1XW—■■=~~-m=0.025mk40=2.5cm.弹簧下端的这个位置就是A球振动中的平衡位置.T=2兀27TYm"学优高考网沖一切都0K-・com向咼考满分冲刺悬挂B球后又剪断细线,相当于用手把A球下拉后又突然释放.刚剪断细线时弹簧比比静止悬挂A球多伸长的长度就是振幅,即A=x=xA=15cm-2.5cm二12.5cm.振动中A球的最大加速度为=5()m/s2.讨论物体作简谐运动时,其周期(或频率)由振动体的质
5、量m和回复力公式F二-kx屮的比例系数决定,即对于弹簧振子,上述公式中的比例系数k等于弹簧的劲度系数.因此,弹簧振子的振动周期由振子的质量和弹簧的劲度系数决定.即学优高考网ww肾.gksHr.cofn宁老一切都CJK・向高左满分冲刺
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