题目内容
公路上匀速行驶的货车受一扰动,车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板.一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动,周期为T.取竖直向上为正方向,以某时刻作为计时起点,即t=0,其振动图象如图所示,则( )
A、t=
| ||
B、t=
| ||
C、t=
| ||
D、t=T时,货物对车厢底板的压力最大 |
分析:货物做简谐运动,其回复力由重力和弹簧的弹力产生.振动图象反映货物的位移随时间的变化情况,根据简谐运动的特征:a=-
x,以货物为研究对象,根据加速度的方向,由牛顿第二定律分析弹簧的弹力的变化情况.当货物的加速度方向竖直向上,而且达到最大时,弹簧对货物的弹力最大,货物对车厢底板的压力最大.当货物的加速度方向竖直向下,而且达到最大时,弹簧对货物的弹力最小,货物对车厢底板的压力最小.
k |
m |
解答:解:
A、在t=
T时刻,由图看出,货物的位移为正向最大,则货物的加速度为负向最大,即加速度向下最大,根据牛顿第二定律可知,货物受到的弹力最小,则货物对车厢底板的压力最小.故A正确.
B、在t=
T时刻,货物的位移为零,加速度为零,弹簧的弹力大小等于货物的重力,而在t=
T时刻,货物的弹簧小于货物的重力,说明在t=
T时刻,弹簧的弹力不是最小,则货物对车厢底板的压力不是最小.故B错误.
C、D在t=
T时刻,由图看出,货物的位移为负向最大,则货物的加速度为正向最大,即加速度向上最大,根据牛顿第二定律可知,货物受到的弹力最大,则货物对车厢底板的压力最大.故C正确,D错误.
故选:AC.
A、在t=
1 |
4 |
B、在t=
1 |
2 |
1 |
4 |
1 |
2 |
C、D在t=
3 |
4 |
故选:AC.
点评:本题考查运用牛顿第二定律分析简谐运动中物体受力情况的能力,也可以应用超重、失重观点进行分析.
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