大学物理十后练习.pptx
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1、小组分工:第2题思路解答:邢少媚第4题思路解答:连灼壁第5题思路解答:张雅慧第6题思路解答:张佳鑫第9题思路解答:温静第10题思路解答:曲东彬ppt制作 检查 调整:整组组员第1页/共15页2.一物体沿x轴作简谐运动,振幅为0.06 m,周期为2 s,当t=0时位移为 0.03m,且向x轴正方向运动,求:(1)初相位;(2)t=0.5 s 时,物体的位移,速度和加速度;(3)从x=-0.03 m 且向x轴负方向运动这一状态回到平衡位置所需时间;【思路】求出该物体的运动方程,由其方程计算答案.【解】(1)设物体的运动方程为 x=Acos(t+)由题意可知A=0.06 m,T=2 s 所以 =2/
2、T=当t=0 时 x=0.03 m 则 x=Acos(t+)0.06 cos=0.03 所以 =/3 或 =5/3第2页/共15页 根据题意向x 轴正方向运动,则v 0 根据对时间的一阶导数 v=-A sin(t+)所以 =5/3 常量 是t=0 时的相位,称为振动的初相位 则初相位为5/3(2)当 t=0.5s时 x=0.06cos(/2+5/3)=0.052m,v=-0.06sin(/2+5/3)=-0.094m/s,a=-0.06cos(/2+5/3)=-0.512m/s2.第3页/共15页(3)由表达式x=0.06cos(t+5/3)将-0.03=0.06cos(t+5/3)-0.5=
3、cos(t+5/3).设t+5/3=a由题意得x=-0.03m且向x轴负方向运动谐运动的旋转矢量表示法根据圆则此时a=2/3则到平衡位置时,其角位移/3+/2=-5/6 得t=/=5/6/=5/6(s)第4页/共15页 4、原长为0.50讲m,上端固定,下端挂一质量为0.1.kg的砝码,当砝码静止时,弹簧的长度为0.60m。若将砝码向上推,是弹簧缩回到原长,然后放手,则砝码作上下振动。(1)证明砝码的上下振动是简谐运动;(2)求此简谐运动的振幅,角频率和频率;(3)若放手时开始计算时间,求此简谐运动的运动过程(正向向下);【思路】(1)由题意求出砝码所受的弹力及弹簧的劲度系数,运用物体运动的
4、微分方程判断;(2)由题给出的条件易得;(3)利用所给条件以及所得出的运动方程;第5页/共15页【解】(1)挂上砝码后,弹簧伸长x0=0.60-0.50=0.10m k=mg/x0 ;由牛顿第二定律可得:mg-k(x-x0)=ma;2=k/m=98(rad/s)2;x+2x=0;所以是简谐运动。(2)2=k/m=g/x0=9.8/0.1=98(rad/s)2;=9.90rad/s;由题意,A=0.1m;T=2/;f=1/T=1/2*=1.58Hz;第6页/共15页(3)从放手的瞬间开始计算时间,则刚开始v=0,正向向下;即=0或;砝码往下作简谐运动速度先增加后减少,则=;所以其运动方程为x=0
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