基本信息
例题:试证明在竖直方向的弹簧振子做的也是简谐振运动。证明:设o为振子的平衡位置,向下方向为正方向,此时弹簧形变量为x0,根据胡克定律得x0=mg/k 当振子向下偏离平衡位置x时,回复力为 f=mg-k(x+x0) 则f=-kx 所以此振动为简谐运动。例题:如图所示,质量为m的小球放在劲度为k的轻弹簧上,使小球上下振动而又始终未脱离弹簧。⑴最大振幅a是多大?⑵在这个振幅下弹簧对小球的最大弹力fm是多大?解析:该振动的回复力是弹簧弹力和重力的合力。在平衡位置弹力和重力等大反向,合力为零;在平衡位置以下,弹力大于重力,f- mg=ma,越往下弹力越大;在平衡位置以上,弹力小于重力,mg-f=ma,越往上弹力越小。平衡位置和振动的振幅大小无关。因此振幅越大,在最高点处小球所受的弹力越小。极端情况是在最高点处小球刚好未离开弹簧,弹力为零,合力就是重力。这时弹簧恰好为原长。 ⑴最大振幅应满足ka=mg, a=