竖直弹簧振子的对称性(高一、高三)

水平放置的弹簧振子的振动是简谐运动,这是大家熟悉的模型.可以证明,竖直放置的弹簧振子的振动也是简谐运动,其平衡位置为当f=kx=mg时的位置.利用竖直弹簧振子做简谐运动的对称性,可以快速求解相关问题. 例1 质量分别为m1、m2的木块,被一根轻弹簧连在一起,竖直放在水平地面上,竖直向下的力F作用在m1上,如图1(1).若撤去F后,m1跳起时恰能使m2脱离水平地面,则F的大小为( )     

答翔宇中学刘欣同学的问题

编辑同志: 高一课本讲了处于水平放置的弹簧振子,如果弹簧振子竖直放置。振子上下振动的振幅是否相等,为什么? 北京翔宇中学学生刘欣近年来高考题中屡有弹簧振子出现,同学们对竖直弹簧振子较生疏。下面想针对所提的问题作一简单     

竖直方向上的弹簧振子(高一、高三)

1.竖直方向上的简谐运动模型由简谐运动的定义可知,要证明物体做简谐运动可从两方面入手:回复力大小跟物体偏离平衡位置的位移成正比;回复力方向总指向平衡位置.下面就来证明竖直方向上的弹簧振子做简谐运动.如图1,把一个质量为m的有孔小球系在劲度系数为k的轻弹簧的上端,弹簧的下端固定,小     

竖直方向弹簧振子连接体问题分析

物体在弹力或弹力和恒力作用下做简谐运动称为弹簧振子模型.解决该类问题的关键在于利用简谐运动对称性的特点.弹簧发生形变后,具有一定的弹性势能,弹簧形变量相等时,具有相等的弹性势能.竖直方向的弹簧振子连接体问题,由于其运动比较复杂,使学生感到困难.本文通过例题来解析常见的几种竖直方向弹簧振子的连接体问题.     

巧用模型解赛题(二) 受恒力作用的弹簧振子

一、竖直弹簧振子如图1所示,弹簧振子竖直放置,轻弹簧的劲度系数为k,小球质量为m,当小球处于平衡状态时,所受弹力跟重力大小相等,即k·x₀=mg.若使振子离开平衡位置沿竖直方向发生位移x,则振子所受回复力即指向平衡位置的合力大小为F=k（x+x₀）-mg=kx.     

竖直弹簧振子模型的应用

如图1所示,弹簧振子竖直放置,轻质弹簧劲度系数为k,振子(小球)质量为m,当处于平衡状态时,弹力与重力大小相等,即kx0=mg.若使振子离开平衡位置沿竖直方向发生位移x,则回复力即指向平衡位置的合力为:     

竖直平面内弹簧振子的等效问题

竖直平面内的弹簧振子,在重力、弹力的作用下进行动能、重力势能、弹性势能的转换。由于重力势能和弹性势能分别与位移的一次方、二次方成正比,利用机械能守恒定律列出的表达式是位移的二次方程,这就使求解的数学过程增加了难度。但是,如果利用弹簧振子在平衡位置上mg=kl.的关系,将重力完全转化为等效的弹力,即用去掉重力影响的等效弹簧振子来替代,将使解题过程简化得多。     

竖直方向弹簧振子简谐运动之归类例析

较之于水平方向上弹簧振子的运动情况,学生对竖直方向上的简谐运动进行分析时感到困难很多.下面笔者根据教学经验,对竖直方向简谐运动的情况进行归类例析,以供参考.     

演示弹簧振子的周期

常见演示弹簧振子如图所示。由于其中的物体受到重力和绳子的拉力这一对非平衡力的影响,因而它并非是很精确的弹簧振子。它的振动情况和弹簧振子的振动有着一定的区别。那么。它的振动是不是简谐振动呢?其周期又如何呢? 设:演示弹簧振子中物体振动至最大位置时,绳子与竖直线间的夹角始终小于5°。据此可以近似认为物体的运动路线是直线。根据受力分析可知合力F=-2kx-mgtgα     

也谈关于弹簧振子的势能解读

一、弹簧振子与简谐振动如图1所示,将螺旋形轻弹簧的一端固定,另一端系一个小球,水平放置在光滑的水平面上或竖直放置,这样的振动系统叫做弹簧振子,我们以弹簧振子为例,分析该系统回复力的特点,并进一步研究其振动规律．弹簧未发生形变时,小球处于0点,在该位置小球所受回复力为零,这就是它的平衡位置．小球被拉至日点后由静止释放,见图1所示,     

弹簧振子在竖直方向上运动

文章对弹簧振子在竖直方向上的各种运动作了粗浅的探讨,对中学物理及大学物理的教学与研究或许有点滴帮助。     

弹簧双振子问题初探

今年江苏高考物理卷第9题是一个弹簧双振子问题,因为物理过程比较复杂,所以考生在解题时普遍感到困难．其实在高考复习中,我们常常会遇到弹簧双振子问题．所谓弹簧双振子就是一轻质弹簧两端连着两个物块（一般情况下可看作质点）,两物块可相对系统质心做简谐振动．弹簧双振子是中学物理有关弹簧问题中较为复杂的一类问题,它的特点是质点在振动过程中无固定的悬点,由于弹簧总是与其他物体直接联系在一起,所以弹簧与其“关联物”之间总存在着力、运动状态、动量、能量等诸多方面的联系．下面就常见的弹簧双振子问题来分析它们运动的一般规律．     

用仿真实验研究简谐运动周期

在研究简谐运动周期的实验中 ,由于摩擦阻力的存在对实验结果产生了较大的影响 .虽然可利用各种方法减少摩擦阻力 ,但不可能使摩擦阻力为零 .而且 ,在实验过程中 ,研究周期与弹簧劲度系数之间的关系时 ,要任意改变弹簧的劲度系数有较大的困难 .利用计算机设计理想的弹簧振子 ,可以方便地研究简谐运动的周期与振动小球、弹簧劲度系数之间的关系 .本文将介绍利用 Flash5 .0软件制作仿真交互理想弹簧振子 ;利用制作的仿真交互理想弹簧振子 ,测定振动小球、弹簧劲度系数不同时简谐运动的周期值 ;利用 Ex-cel2 0 0 0对“实验”所测数据进行分析…     

Columb摩擦作用下弹簧振子的运动规律

在基础物理教学中，研究弹簧振子的运动通常是机械振动的一个典型课题。在处理这一课题时，现行物理教程的弹簧振子，或者放置在光滑平面之上[1]，或者用光滑杆置于弹簧之中[2]。然而无论是“光滑平面”还是“光滑杆件”，毕竟都属于理想情况。在实际运动过程中，弹簧振子除了受到回复力的作用外，不可避免地还要受到摩擦力的作用。因此本文在通常描述弹簧振子运动的微分方程中引入了Cnlumb摩擦力，力图逼近真实的物理过程，而后通过解其运动微分方程求出在这种情况下弹簧振子的运动规律。我们从考察具体的物理过程入手展开讨论：10。设弹…     

[易混概念过关检测题]

每小题5分,共100分. 1.对于以下典型的运动形式,说法正确的是( ) A.平抛运动的物体,速度变化的方向总是竖直向下的 B.圆周运动的物体,速度变化的方向总是指向圆心的 C.竖直上抛运动的物体,速度方向与加速度方向相同 D.弹簧振子的速度变化方向总是指向平衡位置     

利用剪映和Tracker探究弹簧振子的运动规律

弹簧振子是一种典型的简谐振动,如何获得弹簧振子位移—时间图像,并证明位移—时间图像是正弦函数是高中物理教材中的重点也是难点。本文介绍了用剪映和Tracker两种不同软件来有效探究弹簧振子的运动规律,都得到了实验图像与拟合函数图像,并在同一画面中进行了对比。这对没有DIS数字化实验系统等高端实验条件的课堂也适用。     

研究竖直弹簧振子在策动力作用下的共振

1.实验装置——“受迫振动仪”的构造。如图1所示,受迫振动仪由玩具电动机D(或电唱机电动机)带动圆盘A作匀速圆周运动,圆盘的偏心轴带动连杆B,同时在偏心轴上扩展半径后固定小球M′。连杆使横梁C作受迫振动。在这个策动力的作用下,弹簧振子M在竖直平面内作受迫振动。调节电动机的电压,改变策动力的频率,振子的频率也随着改变。当偏心小球M′的周期与振子的固有周期相等时,振子发生共振。     

应用DIS探究竖直方向弹簧振子简谐运动规律

在深化课程的改革建设深入发展的今天,以实验为基础的物理教学改革在教学实践中逐渐完善提高．新课程早期就推出了基于传感器和计算机的DIS实验,为教师追求物理教学的有效性,追求学生创新思维的多样性,追求知识建构过程的发展性提供了平台．本文基于DIS传感器,探究竖直方向弹簧振子的简谐运动规律．DIS实验实验器材：位移传感器。力传感器,弹簧组,配重片,计算机。     

乔装的简谐运动

当物体受到跟位移成线性关系的回复力的作用时,将做简谐运动．有些振动从形式上看并不像我们所熟悉的“弹簧振子”,却具备做简谐运动的条件,所以简谐运动的规律对它们同样适用．例1 如图1所示,两个质量均为m的物体A、B用劲度系数为k的弹簧连接后,竖直放到水平地面上．现用竖直向上的力F作用在A     

非惯性系中的简谐振动规律研究

本文探讨了在非惯性系中单摆和弹簧振子的振动规律,并由此得出了在非惯性系统中单摆和弹簧振子的振动仍然是简谐振动的结论.