组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 曲线运动 > 运动的合成与分解 > 运动的分解 > 求分速度大小和方向
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:950 题号:19259588
简谐运动是我们研究过的一种典型运动形式。
(1)如图1所示,将两个劲度系数分别为k1k2的轻质弹簧套在光滑的水平杆上,弹簧的两端固定,中间接一质量为m的小球,此时两弹簧均处于原长。现将小球沿杆拉开一段距离后松开,小球以O为平衡位置往复运动。请你结合回复力的知识证明,小球所做的运动是简谐运动。
(2)做简谐运动的质点,其运动速度v与其偏离平衡位置的位移x之间的关系可以表示为,其中v0为振动质点通过平衡位置时的瞬时速度,c为由系统本身和初始条件所决定的不变的常数。将图1中质量为m的小球视为质点,两个轻质弹簧的劲度系数分别为k1k2,小球通过平衡位置O时的速度大小为v0。设小球振动位移为x时的速度为v,请你应用能量的知识证明小球的运动满足的关系,并说明常数c与哪些物理量有关。
(提示:弹簧的弹性势能可以表达为,其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的形变量)
(3)如图2所示,一质点以大小为v0的线速度绕O点做匀速圆周运动,半径为R0,请根据运动学知识以并结合第(2)问中的信息分析证明:做匀速圆周运动的质点在圆的直径上的分运动是简谐运动。

   

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(1)若AM两点间的距离,求运动员从AM的过程中,除重力外其它力做的功W
(2)运动员自M点跃起后,在MN的过程中做匀变速曲线运动。对于这种较为复杂的曲线运动,同学们可以类比平抛运动的处理方法,将之分解为两个方向的直线运动来处理。求:
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可能用到的公式:积化和差
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(2)求起跳角θ为多大时落点CO点最远?
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(1)若DC=9m,小球到达B点时对轨道的压力大小.
(2)若小球过C点后受一个水平向左的恒定外力F=3N,要使小球仍能通过A点,DC的长度应满足什么条件?
(3)若小球过C点后不受水平恒力F.要使小球第一次落回斜面时能够垂直撞击斜面,则小球经过A点的速度为多大?撞击点距C点多远?
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