如图所示,劲度系数为的足够长竖直轻弹簧,一端固定在地面上,另一端与质量m=1 kg的物体A相连,质量M=2 kg的物体B与物体A用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,整个系统静止,A、B等高。剪断轻绳,A在竖直方向做简谐运动,B做自由落体运动。已知弹簧振子的周期公式为(m为振子质量,K为回复力与位移的比例系数,本题中K等于弹簧的劲度系数k),重力加速度g=10 m/s2求:
(1)剪断轻绳瞬间,物体A的加速度大小a;
(2)物体A从最高点第一次到最低点的时间t。
(3)物体A做简谐运动过程中的最大动能Ek。
(1)剪断轻绳瞬间,物体A的加速度大小a;
(2)物体A从最高点第一次到最低点的时间t。
(3)物体A做简谐运动过程中的最大动能Ek。
22-23高二上·江苏扬州·期中 查看更多[4]
更新时间:2022/11/10 17:11:59
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【推荐1】风洞实验是以人工的方式产生并且控制气流,用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况,它是进行空气动力实验最常用、最有效的方法之一。如图所示为风洞实验简化的物理模型,一个用轻质细线悬挂的小球静止于风力恒定的风洞中,已知小球的质量为m,风力水平向左,细线与竖直方向夹角为,重力加速度为g,不计小球在空气中受到的浮力。
(1)求细线拉力大小;
(2)若剪断细线,求小球的加速度;
(3)若已知小球离地的高度为H,求剪断细线后小球落地的时间。
(1)求细线拉力大小;
(2)若剪断细线,求小球的加速度;
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【推荐2】A、B两物体质量均为m,其中A带正电,电荷量为+q,B不带电,通过劲度系数为k的绝缘竖直轻质弹簧相连放在水平面上,如图所示。开始时A、B都处于静止状态。现在施加竖直向上的匀强电场,电场强度;式中g为重力加速度,不计空气阻力,不考虑A物体电荷量的变化。求:
(1)加电场之前,A静止时弹簧的形变量;
(2)刚施加电场的瞬间,A的加速度;
(3)B刚要离开地面时,A的速度大小。
(1)加电场之前,A静止时弹簧的形变量;
(2)刚施加电场的瞬间,A的加速度;
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【推荐1】如图甲所示,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的弹簧下端固定,滑块套在杆上向下压缩弹簧,处于离地h=0.1m高度处,滑块与弹簧不拴接.现由静止释放滑块,通过传感器测得滑块离地高度h时对应的速度,作出滑块的Ek-h图像如图乙所示,图中高度从0.2m上升到0.35m范围内图像为直线,其余部分为曲线,以地面为零势能面,取g=10m/s2,求:
(1)小物体的质量m和弹簧的劲度系数k;
(2)轻弹簧弹性势能的最大值Epmax和小物体的最大加速度amax;
(3)小物体和轻弹簧组成系统的最小势能Epmin.
(1)小物体的质量m和弹簧的劲度系数k;
(2)轻弹簧弹性势能的最大值Epmax和小物体的最大加速度amax;
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【推荐2】如图所示,CAB为固定的竖直光滑半圆弧轨道,与水平滑道相切于C点,轨道半径为R,OA为水平半径。在水平滑道上有一轻弹簧,其一端固定在竖直墙上,自由端位于滑道的E点,EC长为L,小物块与水平滑道MC间的动摩擦因数为μ。一质量为m的小物块自A处以某一竖直向下的初速度滑下,进入水平滑道后压缩弹簧,若小物块运动过程中弹簧的最大弹性势能为Ep=3mgR,且小物块被弹簧反弹后恰能通过B点。已知重力加速度为g。求:
(1)小物块离开弹簧刚进入半圆轨道时对轨道的压力FN的大小;
(2)弹簧的最大压缩量d;
(3)小物块从A处开始下滑时的初速度v0。
(1)小物块离开弹簧刚进入半圆轨道时对轨道的压力FN的大小;
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(3)小物块从A处开始下滑时的初速度v0。
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【推荐1】如图所示,一质量为M的竖直放置的圆环,在O处与水平面接触.它的内部有一直立的弹簧,劲度系数为k,弹簧下端固定于圆环内侧底部,上端固定一质量为m的小球,把小球向上拉起至弹簧的原长处由静止释放,不计空气阻力,小球开始在竖直方向上做简谐运动在此过程中,圆环一直保持静止.求:
(1)小球做简谐运动的振幅;
(2)小球向下运动的最大距离;
(3)改变小球静止释放的位置,小球做简谐运动的振幅至少为多大时,在其振动过程中才可能使圆环有离开地面的瞬间(已知弹簧一直处于弹性限度内)。
(1)小球做简谐运动的振幅;
(2)小球向下运动的最大距离;
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【推荐2】甲、乙两人先后观察同一弹簧振子在竖直方向上下振动的情况。
(1)甲开始观察时,振子正好在平衡位置并向下运动,已知经过1s后,振子第一次回到平衡位置,振子振幅为5cm,试画出甲观察到的弹簧振子的振动图像;
(2)乙在甲观察3.5s后,开始观察并计时,试画出乙观察到的弹簧振子的振动图像。(画振动图像时,取向上为正方向)
(1)甲开始观察时,振子正好在平衡位置并向下运动,已知经过1s后,振子第一次回到平衡位置,振子振幅为5cm,试画出甲观察到的弹簧振子的振动图像;
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【推荐1】光滑水平面上有一弹簧振子,质量为50g,若从弹簧振子被拉到最大位移处释放时开始计时,在时,振子第一次通过平衡位置,此时速度大小为4m/s。
(1)在时,弹簧的弹性势能为多少?
(2)该弹簧振子做简谐运动时,其动能的变化频率为多少?
(3)1min内,弹簧的弹力对振子做正功的次数为多少?
(1)在时,弹簧的弹性势能为多少?
(2)该弹簧振子做简谐运动时,其动能的变化频率为多少?
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【推荐2】如图所示,把一个质量为m、有小孔的小球连接在劲度系数为k的轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定,小球套在光滑的杆上,小球和弹簧组成的系统称为弹簧振子。开始时弹簧处于原长,在小球运动过程中弹簧形变始终在弹性限度内,忽略空气阻力的影响。把小球拉向右方,然后由静止释放,小球将在平衡位置附近往复运动。若以小球的平衡位置为坐标原点O,以水平向右为正方向建立坐标轴Ox,用x表示小球在平衡位置附近往复运动的位移。
(1)请在图中画出弹簧弹力F随x变化的示意图;
(2)已知小球经过平衡位置时速度大小为v,求小球静止释放后第一次运动至平衡位置的过程中,弹簧弹力对小球做的功W。
(1)请在图中画出弹簧弹力F随x变化的示意图;
(2)已知小球经过平衡位置时速度大小为v,求小球静止释放后第一次运动至平衡位置的过程中,弹簧弹力对小球做的功W。
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【推荐3】如图所示,质量均为m的滑块A、B、C放在光滑的水平面上,A紧靠竖直墙壁,一劲度系数为k的轻质弹簧将A、B连接,C与B紧靠不粘连,开始时A、B、C均静止。现给C施加一水平向左、大小为mg的恒力F,使B、C一起向左运动,当弹簧压缩到最短时,立即撤去恒力。设弹簧始终处于弹性限度范围内,重力加速度为g。
(1)水平恒力施加瞬间时,滑块B的加速度大小a为多少?
(2)恒力F作用过程中,B、C的运动是否为简谐运动?若是简谐运动,在撤去恒力前瞬间,弹簧的压缩量s是多少?若不是,分析原因。
(3)弹簧最长时,滑块A的速度为多少?
(1)水平恒力施加瞬间时,滑块B的加速度大小a为多少?
(2)恒力F作用过程中,B、C的运动是否为简谐运动?若是简谐运动,在撤去恒力前瞬间,弹簧的压缩量s是多少?若不是,分析原因。
(3)弹簧最长时,滑块A的速度为多少?
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