2022-2023學(xué)年高二物理競(jìng)賽課件：振動(dòng)習(xí)題

振動(dòng)習(xí)題課件1在一平板上放質(zhì)量為m=1.0kg的物體，平板在豎直方向上下作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，周期為T=O.5s，振幅A=O.O2m。試求:(1)在位移最大時(shí)物體對(duì)平板的工壓力；

(2)平板應(yīng)以多大振幅作振動(dòng)才能使重物開始跳離平板。m返回結(jié)束=1.0(9.8+3.16)amωA2=Nmg=mam(1)當(dāng)物體向上有最大位移時(shí)有：()mNg=ωA2()=20.5π1.0×9.820.02×Nmg=mam+()mNg=ωA2=12.96NNmgxo=6.64N當(dāng)物體向下有最大位移時(shí)有：amωA2=返回結(jié)束(2)當(dāng)物體向上脫離平板時(shí)有：mg=mωA2g=ωA2()=0.062m=9.84π2Nmgxo返回結(jié)束2圖示的提升運(yùn)輸設(shè)備，重物的質(zhì)量為1.5×1O4kg，當(dāng)重物以速度v=l5m/min勻速下降時(shí)，機(jī)器發(fā)生故障，鋼絲繩突然被軋住。此時(shí)，鋼絲繩相當(dāng)于勁度系數(shù)k=

5.78×1O6

N/m的彈簧。求因重物的振動(dòng)而引起鋼絲繩內(nèi)的最大張力。m返回結(jié)束=2.21×105Nx0=0v0=0.25m/sωA2+=x0v022=ωv0k=ωmTm2mg=Aω+Tm2mg=Aω+mmg=ωv0+mg=mkv0=1.5×104×9.8+0.255.78×106×1.5×104t=0：

解：取物體突然停止時(shí)的位置作為坐標(biāo)的原點(diǎn)（物體的靜平衡位置），并以此時(shí)刻作為計(jì)時(shí)零點(diǎn)。mgT返回結(jié)束3一落地座鐘的鐘擺是由長(zhǎng)為l的輕桿與半徑為r的勻質(zhì)圓盤組成，如圖所示，如擺動(dòng)的周期為1s，則r與l間的關(guān)系如何?rl返回結(jié)束qMmgrlsin()+=Jrm22+=12mrl()+?qsinq2dMJ=qdt2qrmgrml22()++=12mrl()+2dqdt2?qmgrl()++qrgrl22()++=02rl()+2dqdt22解：rlqmg返回結(jié)束+qrgrl22()++=02rl()+2dqdt22=rgrl22()++2rl()+2ω=rgrl22()++2rl()+2r2=0gl+6π2l24π2lr28πg(shù)r+可得r與l的關(guān)系式：=ω2πT由：=1+q2=02dqdt2ω比較上兩式得到：返回4如圖所示，兩輪的軸互相平行，相距為2d，其轉(zhuǎn)速相同，轉(zhuǎn)向相反，將質(zhì)量為m的勻質(zhì)木板放在兩輪上，木板與兩輪間的摩擦系數(shù)均為m，當(dāng)木板偏離對(duì)稱位置后，它將如何運(yùn)動(dòng)?如果是作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其周期是多少?2dω12C.ω返回結(jié)束Ngm1+=N2xd()+N1=N2xd()fm1=N1+=N2xd()gm2dxd()gm2d=N1xd()gm2d=f1m+=f2xd()gm2dmC.o.N1N2f1f2gmxfm2=N2解：從上述四式解得：返回結(jié)束xd()gm2d=f1m+=f2xd()gm2dmd=f2f1mxdt22d=mxdt22+xd()gmxd()gm2d2dmm+=0gdmxdxdt22=Tωπ2=gdmπ2=ω2gdm返回結(jié)束5如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端固定，另一端系一輕繩，輕繩繞過滑輪連接一質(zhì)量為m的物體，繩在輪上不打滑，使物體上下自由振動(dòng)。已知彈簧的勁度系數(shù)為k,滑輪半徑為R

轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J。

(1)證明物體作簡(jiǎn)諧振動(dòng);(2)求物體的振動(dòng)周期；

(3)設(shè)t=0時(shí)，彈簧無伸縮，物體也無初速，寫出物體的振動(dòng)表式。Mkm返回結(jié)束R=0T2RT1Tbk2=T1=Tbk1=解：在靜平衡時(shí)有：T2T1gT2mJkmxob靜平衡位置gm=0T2=gmbk返回結(jié)束Tbk1()+=xaJR=T2RT1取靜平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)Jkmxob靜平衡位置x在任意位置時(shí)有：T2T1gT2ma2dx==aR2dtJ2++2dx=02dtkxmRω=J2+kmR返回結(jié)束=0tx==gm