如图所示,一劲度系数为的轻质弹簧上端与天花板连接,下端挂着用细线连接的质量均为
的两物体A和B,处于静止。剪断A、B间的细线后,不计阻力,A做简谐运动,重力加速度为
。求:(设轻质弹簧处于原长时弹性势能为零,且弹性势能与弹簧形变量的二次方成正比)
(1)当A振动到最高点时,弹簧的弹力为多少?
(2)A振动过程中,弹簧弹性势能的最大值。
(3)A振动过程中,速度的最大值。
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更新时间:2023-06-14 16:43:12
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【推荐1】如图所示,轻质弹簧的一端固定在墙上,另一端与质量为m的物体A相连,A放在光滑水平面上,有一质量与A相同的物体B,从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下,与A相碰后一起将弹簧压缩(A、B不粘连),弹簧复原过程中某时刻B与A分开且原曲面上升,重力加速度为g,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/8/282f8b61-4258-4905-a36d-7fd3b89465d9.png?resizew=222)
(1)弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能;
(2)B返回曲面能上升的最大高度.
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(1)弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能;
(2)B返回曲面能上升的最大高度.
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【推荐2】弹跳杆运动是一项广受青少年欢迎的运动.弹跳杆的结构如图甲所示,一根弹簧的下端固定在跳杆的底部,上端固定在一个套在跳杆上的脚踏板底部.质量为5m的小明站在脚踏板上,当他和跳杆处于竖直静止状态时,弹簧的压缩量为x0,小明先保持稳定姿态竖直弹跳.某次弹跳中,从弹簧处于最大压缩量为5x0,开始计时,如图乙(a)所示;上升到弹簧恢复原长时,小明抓住跳杆,使得他和弹跳杆瞬间达到共同速度,如图乙(b)所示;紧接着他保持稳定姿态竖直上升到最大高度,如图乙(c)所示.已知全程弹簧始终处于弹性限度内(弹簧弹性势能满足
,k为弹簧劲度系数,x为弹簧形变量),跳杆的质量为m,重力加速度为g.空气阻力、弹簧和脚踏板的质量、以及弹簧和脚踏板与跳杆间的摩擦均可忽略不计.求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/22/94c262b8-1d6c-4753-a7ae-dbf811510e68.png?resizew=507)
(1)弹跳杆中弹簧的劲度系数k;
(2)从开始计时至竖直上升到最大高度过程中小明的最大速度vm;
(3)跳杆离地后上升的最大高度.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70a034c92f8bf3527f40a11ac3ea3a47.png)
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(1)弹跳杆中弹簧的劲度系数k;
(2)从开始计时至竖直上升到最大高度过程中小明的最大速度vm;
(3)跳杆离地后上升的最大高度.
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【推荐1】如图所示,一劲度系数为
的轻弹簧一端固定,另一端连接着质量为
的物块
,物块
在光滑水平面上做简谐运动。当物块
运动到最大位移(为A)时,把质量为
的物块
轻放在物块
上。让两个物块一起振动。已知弹簧振子的总机械能与振幅的二次方成正比,即
,k为弹簧的劲度系数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)物块
之间动摩擦因数的最小值
;
(2)物块
经过平衡位置时的速度。
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(1)物块
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1100379a4385b9ce064847bc21760adc.png)
(2)物块
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/7/2723066014711808/2724947227107328/STEM/cacaba4e-8968-4935-84d3-843ccc431511.png?resizew=314)
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【推荐2】如图所示,光滑水平地面两端有竖直墙壁,左侧墙壁上固定一水平轻质弹簧,弹簧另一侧拴接一可视为质点的物块A,另有一可视为质点的物块B轻靠在A的右边,B的质量为A质量的2.5倍。初始状态下弹簧处于自由伸长的状态,此时A、B所在位置记为O点,O点与右侧墙壁间的距离
。现将A、B向左移动一段距离
后自由释放,A在经过O点之后恰好完成一次全振动时与B第一次相碰,已知所有碰撞均为弹性碰撞,弹簧振子的周期公式为
,弹簧的弹性势能为
,m为振子的质量,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量,求:
(1)A、B向左移动的距离
;
(2)从A、B分离到A、B第一次碰撞的过程中,A到两者第一次分离点的最大距离
;
(3)从A、B第一次碰撞到A、B第二次碰撞的过程中,A到两者第一次分离点的最大距离
;
(4)画出从A、B第一次碰撞到第二次碰撞的过程中两者的位移
时间图像,并标出第二次相碰的时刻。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e7b733aa39984f09fd7ff2e731cb1ee1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcf515f5beddc5e928aaaf446544024a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d8c92d4ffe14e6be45f8fb1f815d4244.png)
(1)A、B向左移动的距离
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e7b733aa39984f09fd7ff2e731cb1ee1.png)
(2)从A、B分离到A、B第一次碰撞的过程中,A到两者第一次分离点的最大距离
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae9ab1621cd729a18b2173e95d557376.png)
(3)从A、B第一次碰撞到A、B第二次碰撞的过程中,A到两者第一次分离点的最大距离
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54eba004c3cf1aca04c71d3c6ac00cbe.png)
(4)画出从A、B第一次碰撞到第二次碰撞的过程中两者的位移
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7bb29430871e08fcef136981e553d226.png)
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