能帮我解释下这个物理题吗?关于弹簧振子的,谢谢

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/09/23 15:28:29
一根劲度系为为k的轻弹簧,上端固定,下端接一质量为m的物体,让其上下振动,物体偏离平衡位置时的最大位移是A,当物体运动到最高点时,其回复力大小为?
A。mg+kA B。mg-kA C。kA D。kA-mg

选C
解析是这样说的:(但我不太清楚第一句是什么意思,麻烦您了,谢谢,希望能具体解释下,我对这部分有些困惑,谢谢了)
1,振动的平衡位置在弹簧自由长度之下x0处。mg=kx0,
x0=mg/k.
2,"物体偏离平衡位置的最大位移为A"在最低点,弹簧伸长为
A+x0,回复力大小为F=k(A+x0)-mg=kA;
3,在最高点,回复力也等于kA;
当然也可这样计算:最高点。弹簧压缩A-x0,弹力为k(A-x0),回复力为k(A-x0)+mg=kA

振子本身受重力作用,平衡位置即其重力与弹力平衡状态,即弹簧伸长了X0(自由长度指不是任何外力下的弹簧原长),且重力=弹力,即kx0=mg.得x0=mg/k。
你要的就是1的解析吧。

振子作简谐振动,这个没有问题吧。其实就直接选C了。不光最高点,最低点也是KA。

也可这样来考虑,稍微走了弯路。
作简谐振动,有个平衡位置,这个位置就是重力与弹力平衡的位置,就是解析的第一点。x0=mg/k.
然后A是振幅,这样最高点时,弹簧压缩了A-x0,于是受弹力k(A-x0),但是回复力是合力,所以还要加上重力。k(A-x0)+mg,最后还是得到kA

平衡位置是振子受力平衡的位置
因为弹簧是竖直放置的 所以振子会受重力作用 弹簧就必须提供弹力使振子静止

x0=mg/k.
然后A是振幅,这样最高点时,弹簧压缩了A-x0,于是受弹力k(A-x0),但是回复力是合力,所以还要加上重力。k(A-x0)+mg,最后还是得到kA

振动的平衡位置就是指在只有重力的是时候自由长度。当然在这情况下会产生形变,X0就是mg=kx0