问题 问答题

如图所示,一弹簧振子在光滑水平面内做简谐振动,O为平衡位置,A,B为最大位移处,测得振子由A点从静止开始振动到第二次经过平衡位置所用时间为t秒,在O点正上方C处有一个小球,现使振子由A点,小球由C点同时从静止释放,它们恰好到O点处相碰,试求小球所在C点距水平面的高度H是多少?(该地的重力加速度为g)

答案

据题意,弹簧振子由A点从静止开始振动到第二次经过平衡位置所用时间为t秒,则有

   

3
4
T=t

得到T=

4
3
t

当振子与小球恰好到O点处相碰时,振子运动的时间为t0=

T
4
(2K+1),K=(0、1、2、3…) 

则小球所在C点距水平面的高度H是

   H=

1
2
gt02=
g(2K+1)2t2
18
(K=0、1、2、3…) 

答:小球所在C点距水平面的高度H是

g(2K+1)2t2
18
(K=0、1、2、3…).

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