如图所示,竖直悬挂的轻*簧下端系着A、B两球,其质量mA=0.1kg、mB=0.5kg。静止时*簧伸长15cm...
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如图所示,竖直悬挂的轻*簧下端系着A、B两球,其质量mA=0.1kg、mB=0.5kg。静止时*簧伸长15cm,若剪断A、B间的细线,则
(1)*A球做简谐运动;
(2)A球做简谐运动时的振幅为多少?
【回答】
(1)见解析;(2)12.5cm
【详解】
(1)剪断A、B间的细线后,设A球位于平衡位置时*簧的伸长量为x0,则有
取向下为正方向,A球运动在平衡位置下方x处,受力如图
此时*簧的*力大小
则A球所受合力为
即A球所受合力与其偏离平衡位置的位移大小成正比,方向相反,说明A球的运动是简谐运动。
(2) 由两球静止时的力平衡条件,有
得*簧的劲度系数为
剪断A、B间细线后,A球静止悬挂时的*簧的伸长量为
*簧下端的这个位置就是A球振动中的平衡位置。
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*簧比静止悬挂A球多伸长的长度就是振幅,即
知识点:简谐运动的回复力和能量
题型:解答题