火車在鐵軌上行駛時,由于在鐵軌接頭處車輪受到撞擊而上下振動.如防震彈簧每受104 N的力將被壓縮20 mm,而每根彈簧的實際負(fù)荷為5 000 kg.問車速多大時,列車振動得最強(qiáng)烈?(設(shè)鐵軌長為12.5 m,g="10" m/s2,彈簧的固有周期T=2π
根據(jù)題意知,防震彈簧的勁度系數(shù)為k= N/m=5×105 N/m
由于每根彈簧的實際負(fù)荷為m="5" 000 kg,所以彈簧的固有周期為
T=2π=2πs="0.2π" s
當(dāng)振動最強(qiáng)烈時有T驅(qū)= s="0.2π" s
可得火車的速度為v= m/s≈19.9 m/s.
由題意可知彈簧振子在做受迫振動,要使振動最強(qiáng)烈,必然是彈簧振子發(fā)生共振,此時必須滿足:T驅(qū)=T.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個彈簧振子做受迫運(yùn)動,它的振幅A與驅(qū)動力頻率之間的關(guān)系如圖所示.由圖可知(     )
A.頻率為時,振子處于共振狀態(tài)
B.驅(qū)動力頻率為時,受迫振動的振幅比共振小,但振子振動的頻率仍為
C.振子如果做自由振動,它的頻率是
D.振子可以做頻率為的等幅振動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示是物體做受迫振動時的共振曲線,其縱坐標(biāo)表示物體的:(    )
A.在不同時刻的位移
B.在不同時刻的振幅
C.在不同頻率的驅(qū)動力作用下的振幅
D.在相同頻率的驅(qū)動力作用下不同物體的振幅

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某橋梁的固有頻率為6.0 Hz,在大量軍隊齊步過橋,軍人每跨一步距離為0.75 m,當(dāng)行走速度為_______________,會對橋的安全威脅最大.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖9-6-9所示為一彈簧振子做簡諧運(yùn)動的圖象,由圖可知,t1和t2時刻對稱,振子在t1和t2時刻比較,下列結(jié)論正確的是(   )

圖9-6-9
A.相同的速度B.相同的位移C.相同的加速度D.相同的機(jī)械能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一物體做阻尼振動,下列說法正確的是(   )
A.振幅隨時間減小B.周期隨時間減小
C.機(jī)械能隨時間減小D.頻率隨時間減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

P、Q兩個彈簧振子,P的固有頻率為f,Q的固有周期是P的固有周期的四分之一倍,它們均在頻率為3f的驅(qū)動作用下做受迫振動,則下列情況正確的是(    )
A.振子P的振幅較大,振動頻率為4fB.振子Q的振幅較大,振動頻率為3f
C.振子P的振幅較大,振動頻率為3fD.振子Q的振幅較大,振動頻率為4f

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,a、b、c、d四個單擺,緊緊地系在同一條線上,四個擺中a、c擺長相等,當(dāng)使a擺振動以后,則b、c、d三個擺也振動起來.下列說法中正確的是(   )
A.b、c、d三擺振動周期相同
B.b、c、d三擺中振動周期最大的是b擺,最小的是d擺
C.b、c、d三擺中振幅最大的是b擺,最小的是d擺
D.b、c、d三擺中振幅最大的是c擺

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

鋪鐵軌時每兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙,勻速運(yùn)動的列車經(jīng)過軌端接縫處時,車輪都會受到一定的沖擊.由于每一根鋼軌長度相等,所以這個沖擊力是周期性的,列車受到周期性的沖擊做受迫振動.普通鋼軌的長度為12.5m,列車固有振動的周期為0.5s,下列說法正確的是( 。
A.列車危險的速率是25m/s
B.列車運(yùn)行時的振動頻率和列車的固有頻率總是相等的
C.列車以50m/s的速率運(yùn)行時,列車的振動頻率為4Hz
D.列車運(yùn)行速率越大,列車振動的振幅就越大

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同步練習(xí)冊答案