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1700985358 (7.34)式给出的存在象限不定性,例如x0>0,v0>0对应tan<0,具有Ⅱ、Ⅳ象限不确定性.此时可由cos=x0/A>0,或由sin=-v0/ωA<0,选定在Ⅳ象限.
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1700985360 例5 如图7-22所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直悬挂着,它的下端连接质量为M的平板,平板上方h处有一质量也是M的小物块.今使系统从弹簧处于自由长度状态,平板和小物块静止开始释放,当平板降落到受力平衡位置时,小物块恰好追上平板并与其粘连.试求h以及小物块与平板粘连后的瞬间向下运动的速度u,再问如果连接在平板两端的是轻绳,那么小物块与平板粘连后能否形成纯粹的简谐振动(即在简谐振动过程中始终不会有其他形式的运动)?
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1700985365 图 7-22
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1700985367 解 粘连前平板作简谐振动,下降高度为
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1700985372 振动角频率和周期分别为
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1700985377 下降时间便是
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1700985383 小物块在此时间内下落高度为,即得
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1700985388 粘连前平板和小物块的末速度分别为
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1700985393 粘连后瞬间两者下落速度同为
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1700985398 粘连后,系统平衡位置下移
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1700985403 以此下移位置为原点,设置竖直向下的y坐标,再将粘连的时刻定为t=0,便有
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