题目内容
16.做简谐运动的弹簧振子质量为0.2kg,当它运动到平衡位置左侧20cm时,受到的回复力是4N;当它运动到平衡位置右侧40cm时,它的加速度为( )A. | 20m/s2,向右 | B. | 20m/s2,向左 | C. | 40m/s2,向右 | D. | 40m/s2,向左 |
分析 先根据在左侧2cm时的受力计算出弹簧的劲度系数,继而可计算出在平衡位置的右侧4cm时弹簧的弹力,即为振子的合外力(恢复力),结合牛顿运动定律即可求得加速度的大小和方向.
解答 解:20cm=0.2m,40cm=0.4m
弹簧的劲度系数为:k=$\frac{{F}_{1}}{△{x}_{1}}$=$\frac{4}{0.2}$=20N/m
当弹簧振子运动到平衡位置右侧40cm时,弹簧的弹力为:F2=-k△x2=-20×0.4=-8N,方向指向平衡位置,水平向左.
其加速度为:a=$\frac{{F}_{2}}{m}$=-$\frac{8}{0.2}$=-40m/s2,方向向左.
故选:D
点评 该题要求要熟练的掌握弹簧振子的恢复力的表达式,F=-kx.恢复力的大小与位移成正比,方向与位移的方向相反.也可理解成恢复力的方向始终指向平衡位置.要熟练的掌握位移的方向、回复力的方向和加速度的方向之间的关系.
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练习册系列答案
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B. | $\underset{209}{83}$Bi的原子核比$\underset{237}{93}$Np的原子核少18个中子 | |
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