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?
更新时间:2023-07-01 14:11:44
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【推荐1】如图所示,在光滑水平桌面上,弹簧的一端固定,另一端连接一个物块,弹簧质量不计,劲度系数为k,物块(可视为质点)的质量为m,静止在O点,此时弹簧处于原长状态。以O点为坐标原点,水平向右为x轴正方向,建立坐标系O-x。用力F将物块从O点缓慢向右拉至某一位置x1处,弹簧始终处于弹性限度内。
(1)请画出F随物块位移x变化的示意图;并根据F-x图像求物块沿x轴从O点运动到位置x1的过程中力F所做的功。
(2)在位置x1处将力F撤掉,证明力F撤掉后物块做简谐运动。
(3)证明力F撤掉后物块做简谐运动的机械能与振幅的平方成正比。
(4)在摆角很小的情况下,单摆的运动是简谐运动。如图所示,一单摆的摆长为L,在悬点的正下方0.19L处有一小钉,设摆角很小,求单摆的左右两侧振幅之比。
(1)请画出F随物块位移x变化的示意图;并根据F-x图像求物块沿x轴从O点运动到位置x1的过程中力F所做的功。
(2)在位置x1处将力F撤掉,证明力F撤掉后物块做简谐运动。
(3)证明力F撤掉后物块做简谐运动的机械能与振幅的平方成正比。
(4)在摆角很小的情况下,单摆的运动是简谐运动。如图所示,一单摆的摆长为L,在悬点的正下方0.19L处有一小钉,设摆角很小,求单摆的左右两侧振幅之比。
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【推荐2】如图甲所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有一劲度系数为k的轻质弹簧,其上端固定,下端连接质量为m的小球。以小球的平衡位置为坐标原点O,沿斜面向下为正方向建立坐标轴Ox。现将小球托起到弹簧恢复原长时松开,小球在斜面上做往复运动。已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计,且弹簧始终在弹性限度内。
(1)画出小球在平衡位置时的受力示意图,并求出此时弹簧的伸长量;
(2)以小球经过平衡位置沿斜面向下运动过程为例,通过推导说明小球的运动是否为简谐运动;
(3)在图乙中画出由最高点运动到最低点过程中,小球的加速度a随x变化的图像(要求标出关键位置坐标),并利用此图像求出运动过程小球的最大速度。
(1)画出小球在平衡位置时的受力示意图,并求出此时弹簧的伸长量;
(2)以小球经过平衡位置沿斜面向下运动过程为例,通过推导说明小球的运动是否为简谐运动;
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【推荐1】某次冰壶训练中使用的红冰壶和蓝冰壶的质量均为,刚开始时,蓝冰壶静止在冰面上,红冰壶以一定的初速度水平向右运动,如图所示。经过一段时间后,红冰壶与蓝冰壶发生正碰,碰撞时间极短,碰撞后两冰壶分别向右运动了和,两冰壶与冰面间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为。求:
(1)碰撞后瞬间两冰壶的速度大小;
(2)碰撞前瞬间红冰壶的速度大小;
(3)两冰壶在碰撞过程中损失的机械能。
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【推荐2】如图所示,一轻质弹簧两端连着物体A和B,放在光滑的水平面上,物体A被水平速度为v0的子弹击中,子弹嵌在其中,已知物体A的质量是B的质量的,子弹的质量是B的质量的。求:
(1)A物体获得的最大速度;
(2)弹簧压缩量最大时B物体的速度;
(3)运动过程中B的最大速度。
(1)A物体获得的最大速度;
(2)弹簧压缩量最大时B物体的速度;
(3)运动过程中B的最大速度。
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