简谐运动振幅和质量的关系 质量越大振幅大还是小 (弹簧在水平方向运动) 如图所示,质量为m的木块放在弹簧上,与弹簧在竖直方向做简谐运...

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-16
一根张紧的细线说明物块都受力,静止说平衡,f=kx,弹簧伸长量相同,则甲的振幅等于乙的振幅。速度利用能量守恒,E=1/2mv^2;质量大,速度小。

简谐振动的振幅和质量没有必然的联系。
应该说能量越大,振幅越大。而能量跟你给定的初始状态有关。
也就是你给的初始速度,或者初始位置有关。
因为一个振子不会无缘无故的振动,必定你给了它一个形变,或者是给了它(振子)一个速度。

如图所示,质量为m的物体放在弹簧上,在竖直方向上做简谐运动,当振幅为A时,物体对弹簧的最大压力是物重~

(1)回复力为零的位置,即为平衡位置,因此当重力与弹力大小相等,方向相反处.(2)因为木块在竖直方向上做简谐运动,依题意木块在最低点时对弹簧的压力最大,在最高点对弹簧的压力最小.在最低点根据牛顿第二定律有FN-mg=ma,代入数据解得a=0.5 g.由最高点和最低点相对平衡位置对称,加速度大小等值反向,所以最高点的加速度大小为a′=0.5 g,在最高点根据牛顿第二定律有mg-FN′=ma′,故FN′=mg-ma′=0.5 mg.答:木块对弹簧压力的最小值为0.5mg.(2)要使木块不脱离弹簧,设其振幅不能超过A′,此时木块振到最高点恰在弹簧原长处,此时的最大加速度为g,由a=-kmx知,当振幅为A时,在最低点有0.5 g=-kmA;当振幅为A′时,在最高点有g=-kmA′,由此可得A′=2A.答:(1)简谐运动的平衡位置在重力和弹力平衡的位置(此时弹簧的压缩量为2A); (2)物体对弹簧的最小压力是0.5mg; (3)欲使木块不脱离弹簧,其振幅不能超过2A.

物体质量是m,设弹簧的劲度系数是K,弹簧的原长足够长。
当木块放到弹簧上,压缩弹簧时,若木块在平衡位置,则此时弹簧的弹力(竖直向上)的大小等于木块的重力。
即 K*X0=mg ,X0是此时弹簧被压缩的量

由题目条件知,当振幅为A时,物体对弹簧的最大压力(在最低点处)是物体重力的1.5倍
此时弹簧被压缩的量是 X1=X0+A
得 K*X1=1.5*mg
即 K*(X0+A)=1.5*mg
K*A=0.5*mg
得 K=0.5*mg / A  (因木块不脱离弹簧,所以A<X0----否则第一问就没意义了)
  当木块在最低点时,回复力(合力)大小等于 K*A(方向是竖直向上)。
那么当木块在最高点时,回复力(合力)大小必等于 K*A(方向是竖直向下),而此时弹簧对木块的弹力方向是竖直向上的。
因此,在最高点有 mg-F弹小=K*A ,F弹小 就是所求的最小弹力
得所求最小弹力是 F弹小=mg-K*A=mg-0.5*mg=0.5*mg

要物体在振动中不离开弹簧,最大振幅只能等于X0 (在最高点时物体与弹簧接触,但无弹力)
即这时的最大振幅是 A大=X0=mg / K=mg /(0.5*mg / A)=2*A

注:弹簧振子的振动有对称性(回复力、加速度、速度、位移等)。


#红静哪# 简谐运动的研究 -
(15712655365): 1. 当弹簧平衡后,向下压的距离小于mg/k 那么它的振幅就会小于mg/k 了 2. 是守恒的,机械能的大小也与弹簧有关,与质量有关,与最大位移也有关 3. 如果是简谐运动,那么最大位移处到平衡位置的距离就是振幅

#红静哪# 简谐运动的振幅与什么有关 -
(15712655365): 你好! 简谐运动的振幅与外界给予系统的能量有关, 能量越大振幅就越大. 如果系统存在摩擦等耗散时,此时系统的能量就在不停的减少,系统的振幅就逐渐会变小! 反之,外界不停的给系统增加能量,此时系统的能量就在不停的减少,系统的振幅就逐渐会变大! 简单讲,就是和能量有关! 祝进步!

#红静哪# 一个简谐振动系统,如果振子质量和振幅都加倍,阵动周期将是原来的 -
(15712655365): 简谐运动,单摆周期T=2π根号下(L/g)与质量和振幅无关.弹簧振子周期T=2π根号下(m/k)质量越大,周期越大.和振幅无关.

#红静哪# 你好 请问做简谐运动的物体机械能越小 振幅越小 可以给我解释一下吗? -
(15712655365): 您好,简谐运动可以等效为2113一个弹簧振子模型 设振子的劲度系数为5261k,质量为m,振幅为A,机械能为E, 最大速4102度为v 则E=(1/2)kA^2=(1/2)mv^2 所以机械能越小,振幅1653越小 也可以在阻尼振动中考回虑:阻尼振动机械能不断损耗,而振幅不断减小.答 望采纳谢谢

#红静哪# 一个弹簧振子做简谐运动时,所具有的能量与下列哪个物理量是有关的( )A.周期B.振幅C.振子质量D. -
(15712655365): 由弹性势能的公式可知,振幅越大则机械能越大; 而能量与周期、振子质量及频率等均无关; 故选:B.

#红静哪# 高中物理(简谐) -
(15712655365): 振幅无论如何都不会变 周期要分类 弹簧振子:T=2pai根号下m/k 质量变为4倍,周期变为2倍 单摆(类简谐运动,摆角较小时可以当简谐运动处理):T=2pai根号下L/g 质量变化,周期也不会变 另外振幅.取决与一开始释放的位置(因为整个过程机械能守恒,在最大位移处,也就是达到振幅大小的时候,那个时刻,速度为0,动能为0,势能最大.因为机械能守恒,所以不管怎么摆,最大势能都不变.所以振幅就不会变.)

#红静哪# 简谐运动中,如果质量改变,振幅不变,那么势能和动能改变吗 如果质量改变,振幅不变呢? -
(15712655365): 简谐运动可以和匀速圆周运动相类比

#红静哪# 简谐运动和单摆中达到平衡点时的速度是不是与振幅成正比?还有振幅的大小与什么有关?
(15712655365): 振幅越大,达到平衡点的速度就越大.根据简谐运动的正弦公式求一阶导数,得出是成正比关系.振幅反映了系统能量的大小.

#红静哪# 简谐运动中,一定质量物体运动到最大位移处,在其上面放另一物体,证明系统运动的振幅不变,最大速度减小. - 作业帮
(15712655365):[答案] 因为外力对其不做功,因而能量没有增,振幅不变 由于质量增加,能量不变,所以最大动能不变,(1/2)mv^2不变 但m增大,所以速度v减小

#红静哪# 简谐运动的振幅越大动能越大为什么不对
(15712655365): 动能公式为2分之1mv²,与质量也有关系的,再说了,同一个东西,即使振幅相同,动能也不同的,最高点动能为0,最低最大