物理竞赛课件12:机械振动二三事 - 图文

三根长度均为l=2.00 m,质量均匀的直杆,构成一正三角形

框架ABC,C点悬挂在一光滑水平转轴上,整个框架可绕转轴转动,杆AB是一导轨,一电动玩具松鼠可在导轨上运动,如图所示.现观察到松鼠正在导轨上运动而框架却静止不动,试论证松鼠的运动是一种什么样的运动并作描述.

框架处于静止,受力如图:对C点必有:

C

mgx?f?lsin60?2mgf??x3l2mg对松鼠有:f????x3l可知松鼠做谐振且有:

Afxmgf?MgBT?2?3l?2.6s2g长度为L的轻铁杆,一端固定在理想的铰链上,另一端搁在劲度系数为k的弹簧上,如图.试确定铁杆小振动周期与质量为m的重物在杆上的位臵之关系.当重物位置在距铰接点l时,系统处于平衡时,若弹簧形变量为x0受力如图:LlFNmgkx0L??对轻杆有FN??l?k?x0?x??Ll??对重物有振动中重物有一对平衡位置位移x时,重物受力如图:有mg?l?kx0?LmgF?mg?F轻杆受力如图:?NL?L??mg?k?x0?x??ll??2lmLT?2???k2?x?FNLklxL??k?x0?x?l??如图,质量为m的均匀长木板水平地臵于两个匀速反向转动的轮上.设轮与木板间摩擦因数为μ,两轮间距离l,平衡时长木板重心在l/2处.若将木板稍稍拉过一小段后放手,则木板将在轮上做往复振动,这种振动是简谐运动吗?若是,求其周期.木板处于平衡位置时,受力如图有F左?F右若木板有一位移-重心向右轮移过x时

mgmg?,f?f???F22F左左OF右F右有?F?f??fll?x?x22??mg??mgllf?ff?lxfmgmg2?mg??xlT?2?l2?g如图,质量为m的均匀木板对称地放在两个滚柱上,两滚柱轴线间的距离为l,其中一个滚柱和板之间摩擦因数为μ,而在另一个滚柱上,板可无摩擦地滑动.用一劲度系数为k的弹簧将板连接在竖直墙壁上,当板处于平衡位臵时,使不光滑的滚柱快速旋转起来.问摩擦因数μ为多大,木板相对平衡位臵有了位移后可做简O谐运动?振动的圆频率是多少?⑴若左轮不光滑且顺时针转动,x0xF左kx0板在平衡位置时有lf?x0l2l设再向右有一小位移x时l?x0?xmg2?F??k?x0?x????lmg?mg?????k???xl??kx0???mg此时??k?g?ml

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