在火车的车厢里用细线吊着一个小球,由于在铁轨接合处火车通过受到震动使球摆动,如果每根铁轨长12.5 m,细线长0.4 m,则当火车速度达到多大时,球摆动的振幅最
题型:不详难度:来源:
在火车的车厢里用细线吊着一个小球,由于在铁轨接合处火车通过受到震动使球摆动,如果每根铁轨长12.5 m,细线长0.4 m,则当火车速度达到多大时,球摆动的振幅最大. |
答案
10m/s |
解析
火车每通过铁轨接合处时,给摆球施加一次周期性的驱动力,当这一驱动力的周期T驱=跟摆球的固有周期T固=2π相等时,摆球的振幅达最大,即=2π,解得v=×= m/s≈10 m/s. |
举一反三
如图11-5-3所示是探究单摆共振条件时得到的图象,它表示振幅跟驱动力频率之间的关系,请完成:
图11-5-3 (1)这个单摆的摆长是多少? (2)如果摆长变长一些,画出来的图象的高峰将向哪个方向移动? |
如果把人当作一个整体来看,在水平方向的固有频率约为3 Hz—6Hz,竖直方向的固有频率约为4 Hz—8 Hz,拖拉机驾驶员和风镐、风铲、铆钉机等操作工在工作时将做___________振动,这些操作工的振动频率跟振动源的频率______________________.为保障操作工的安全与健康,有关部门作出规定:用手操作的各类机械的频率必须大于20 Hz,这是为了防止发生___________造成对人体健康的危害. |
如图1-4-7所示,在光滑的水平面上,有一个绝缘的弹簧振子,小球带负电,在振动过程中当弹簧压缩到最短时,突然加上一个沿水平向左的恒定的匀强电场,此后( )
图1-4-7A.振子的振幅将增大 | B.振子的振幅将减小 | C.振子的振幅将不变 | D.因不知电场强度的大小,所以不能确定振幅的变化 |
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汽车的重量一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上,弹簧的等效劲度系数k=1.5×105 N/m,汽车开动时,在振幅较小的情况下,其上下自由振动的频率满足f=(l为弹簧的压缩的长度).若人体可以看成一个弹性体,其固有频率约为2 Hz,已知汽车的质量为600 kg,每个人的质量为70 kg,则这辆车乘坐几个人时,人感觉到最难受? |
关于受迫振动的下列说法中正确的是( )A.受迫振动的频率等于物体的固有频率 | B.受迫振动的频率与物体的固有频率无关 | C.驱动力越大,物体做受迫振动的频率越大 | D.驱动力的频率越接近物体的固有频率,受迫振动的振幅越大 |
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