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数倍
C若△tT,则t时刻和(t△t)时刻,振子运动的加速度一定相等
TD若△t2,则t时刻和(t△t)时刻,弹簧的长度一定相等
【解析】两时刻振子运动位移的大小相等、方向相同,说明振子位于同一位置,△t不定等于T的整
T数倍,A错;振子两次经过同一位置时的速度大小相等、方向相反,但△t不一定等于2的整数倍,B
T错;在相隔一个周期T的两个时刻振子位于同一位置,振子运动的加速度一定相等,C正确;相隔△t2
的两个时刻,振子位于对称位置,位移大小相等方向相反,这时弹簧的长度不同,D错,应选C。
最大位移处,由简谐运动的回复力的对称性知,A将受到竖直向下的合外力,其大小仍为mg,此时弹簧中没有弹力,所以木箱对地面的压力大小为Mg。应选A。
例5质量为M的框架,如图放置,用轻弹簧连接质量为m的A物体,A下面一质量为2m物体B,上端固定在框架上,剪断细线,在A运动的过程中,框架对小压力是多大?M≥m
用细线吊地面的最
解答:剪断细线后,A将作简谐运动,设弹簧劲度系数为k,其平衡位置在自然长度下X0mgk时,刚开始,弹簧伸长X3mgk,故振幅为A2mgk,由对称性,在最高点,弹簧将压缩X’mgk,弹簧对框架的作用力的kX’mg,向上,故框架对地面的最小压力为Mmg。
例6在水中有一木块A,其上置一质量为m物块B,当拿去B后,A恰能跳求A物体的质量。
离水面,
四、回复力的对称性
例4如下图在质量为M的支架上用一轻质弹簧挂有质量均为m(M≥m)的A、B两物体,支架放在水平地面上,开始各物体都静止,突然剪断A、B间的连线,此后A做简谐运动,当A运动到最高点时,支架对地面的压力为()
解答:拿走B后,A物体将作上下的简谐运动,刚开始,A处于最低振幅位置,其回复力的大小应等于B物体的重力,向上。由于A恰能跳离水面,故最高点就是此位置,其回复力应等于A物体所受的重力,由于最高位置和最低位置的对称性,回复力应相等,故A物质量应等于B物的质量,∴MAMB
例7质量为m1、m2两物块间有一轻质弹簧如图所示放在水平地面上,在m1上下的外力F,撤去F后,m2恰能离开地面,求F的大小。
加一竖直向
解答:这一问题,用机械能守恒可解,但要用到弹性势能的公式,解答过程中也
较繁。
我们利用简谐运动的对称性来分析这一问题。
AMg
BM-mg
CMmg
DM2mg
【解析】剪断细线的瞬间,弹簧对A的弹力为kx2mg,A受到向上的合外力为mg。当A运动到上方
撤去F后,m1将作简谐运动。
f初始,在最低位置,r
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