問題詳情:
如圖所示,豎直放置的輕*簧勁度係數爲k,下端固定在水平面上,上端與質量爲m可視爲質點的小球相連,開始時*簧處於原長。現將小球從*簧上端由靜止開始釋放,在豎直方向上作簡諧運動,其週期爲。已知重力加速度爲g,不計*簧質量和一切阻力,取豎直向下爲正,開始運動時刻爲0時刻,求:
(1)小球處於平衡位置時*簧的形變量及簡諧運動的振幅A;
(2)小球簡諧運動位移隨時間變化的表達式;
(3)小球運動到最低點時*簧的*力。
【回答】
(1),;(2);(3)
【詳解】
(1)物體處於平衡位置時,*簧形變量
物體做簡諧運動的振幅
(2)由題可知,規定豎直向下爲正方向,開始時刻物體的位移爲負向最大,則
又
解得
(3)由簡諧運動的對稱*可知,最低點物體的加速度
方向向上,由牛頓第二定律則
解得
知識點:簡諧運動的回覆力和能量
題型:解答題