EJU 2018 年第 1 回 物理 第 6 题

考点
简谐运动
领域
力学
难度
中等
标准答案
①

解析摘要

标准解析

从自然长初态确定振幅与周期

设弹簧劲度系数为 kk,竖直向下为正。关键是区分“释放位置”与“平衡位置”:题中释放时弹簧处于自然长,而简谐振动是围绕受重力后的位置平衡点进行的。

  1. 用平衡位置定位振幅

    对质量为 mm 的重物,在静止平衡位置,弹簧向上的弹力与重力平衡:kx0=mgkx_0=mg,故平衡位置相对自然长向下的伸长量为 x0=mg/kx_0=mg/k。释放瞬间重物在自然长处且速度为零,它相对平衡位置的位移大小正是 x0x_0,所以这是振动的端点,振幅为 A=mg/kA=mg/k。因此 A1=m1g/kA_1=m_1g/k、A2=m2g/kA_2=m_2g/k。

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