知,B正确。t=0.2 s时,物体通过平衡位置,速度最大,动能最大;而t=0.3 s时,速度为零,动能最小,故D错误。
解决简谐运动的物理思想方法 1.理想模型法
弹簧振子是一种理想化模型,它忽略了弹簧的质量及摩擦力和空气阻力。单摆是实际摆的理想化模型,忽略了绳的质量、粗细、伸缩及球的大小、空气阻力等。这种理想化的近似可以使问题大为简化,有利于对物理现象和物理规律的探究和认识。
2.图象法
图象法是物理学中常用的一种思维方法,它能够形象直观地反映物理规律,帮助我们认识物理现象和解决物理问题。用图象法研究物体的振动时,应注意物体振动的周期、振幅、相位等。
3.等效法
本章有两个重要的物理模型,分别是弹簧振子模型和单摆模型。凡是具有与它们相同运动规律的系统都可以等效为弹簧振子模型或单摆模型,可以用弹簧振子或单摆的有关知识分析。
4.对称法
由于简谐运动具有周期性和对称性,我们可以根据已知的一部分运动情况分析出其他阶段的运动情况。
[典例3] 光滑的水平面叠放着质量分别为m和的两木块,下方木块与一劲度系数为k的弹簧相连,弹簧的另一端固定在墙上,如图所示。已知两木块之间的最大静摩擦力为f,要使这两个木块组成的系统像一个整体一样地振动,系统的最大振幅为( )
A. B. C. D.
[解析]选C 对质量为的木块分析,随质量为m的木块一起做类似弹簧振子的简谐运动,其最大加速度为a==,即整体运动的最大加速度为a=,则弹簧的最大弹力为kA=(+m)a解得A==,C正确。
[典例4] 如图所示,光滑圆弧槽半径为R,A为最低点,C到A点的距离远小于R,若同时释放小球B、C,要使两小球B和C在A点相遇(小球B和C可