如图所示,一根轻质弹簧竖直放置,上下两端各固定物块A和B(均视为质点),物块B置于水平地面上。A的质量为m,B的质量为,整个装置处于静止状态,弹簧的压缩量为。一个质量为m的物块C(可视为质点)从物块A正上方由静止自由下落,与物块A发生正碰(碰撞时间极短),碰后A和C粘在一起做简谐运动。A和C运动到最高点时,物块B恰好不离开地面。不计空气阻力,重力加速度大小为g。
(1)求物块A和C做简谐运动的振幅;
(2)以A静止时的位置为坐标原点O,以竖直向上为x轴正方向,建立一维坐标系。当物块A和C由O点竖直向上升高时,作出该过程中弹簧弹力F随物块的位置坐标x变化的图像(要求标出特殊点的坐标),并根据图像求出上述过程中弹簧弹力做的功W;
(3)若物块C从位置坐标x处自由下落,利用(2)中图像的辅助作用,求出物块C的位置坐标x。
(1)求物块A和C做简谐运动的振幅;
(2)以A静止时的位置为坐标原点O,以竖直向上为x轴正方向,建立一维坐标系。当物块A和C由O点竖直向上升高时,作出该过程中弹簧弹力F随物块的位置坐标x变化的图像(要求标出特殊点的坐标),并根据图像求出上述过程中弹簧弹力做的功W;
(3)若物块C从位置坐标x处自由下落,利用(2)中图像的辅助作用,求出物块C的位置坐标x。
更新时间:2023-08-16 22:24:22
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解题方法
【推荐1】如图所示为一弹簧振子的振动图像,完成以下问题:
(1)该振子振动的振幅、周期、频率;
(2)该振子在前100 s的总位移是多少?路程是多少?
(3)写出该振子简谐运动的表达式,计算t=1.5s时振子的位移。
(1)该振子振动的振幅、周期、频率;
(2)该振子在前100 s的总位移是多少?路程是多少?
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【推荐2】如图,劲度系数为的弹簧连接了一个质量的物块(将物块视为质点),用手托住物块从弹簧原长时开始释放,之后物块做简谐运动,以弹簧原长时物块位置为坐标原点,竖直向下建立轴,物块运动的最低点坐标为,运动中的最大速度。重力加速度取,求:
(1)弹簧劲度系数;
(2)物块运动到平衡位置时弹簧的弹性势能。
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【推荐1】如图所示,在光滑的水平面上有两块完全相同的足够长的木板A和B,它们的质量均为,先让长木板A在光滑水平地面上以速度匀速运动,与静止的长木板B发生完全非弹性碰撞。设碰撞时间极短,碰撞结束后A、B做为一个整体沿水平方向向右运动。在运动的前方,沿着长木板运动方向相距一定距离站着序号标有1、2、3、…、n的人,每人手中拿着与长木板间的动摩擦因数均为质量均为m的物块,各物块在长木板上发生相对滑动时,会留下一条“划痕”。当长木板运动到第一个人的身旁时,第一个人将手中的物块无初速地轻放在长木板的最前端;当长木板运动到第二个人身旁时,第一块物块恰好相对长木板静止,第二个人将手中的物块放置在长木板的最前端;当长木板运动到第三个人身旁时,第二块物块恰好相对长木板静止,第三个人将手中的物块放置在长木板的最前端,……依次类推,当前个人放置的物块相对长木板静止时,第n个人就将手中的物块放置在长木板的最前端,(各物块之间不会相互碰撞)求:
(1)在AB碰撞过程中,产生了多少热量?
(2)第一个人与第二个人相距多远?
(3)这n个物块相对木板均静止时,长木板上的划痕之和为多少?
(1)在AB碰撞过程中,产生了多少热量?
(2)第一个人与第二个人相距多远?
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【推荐2】如图所示,光滑曲面与粗糙平面平滑连接,质量为m2=3kg的滑块B静止在光滑曲面的底端,质量为m1=2kg的滑块A由曲面上某一高度H处无初速释放,滑到底端和滑块B发生弹性正碰,碰后滑块B在平面上滑行的距离为L=2m,已知两滑块与平面间的动摩擦因数均为0.4,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)滑块B在碰撞后获得的速度大小
(2)滑块A的释放高度.
(1)滑块B在碰撞后获得的速度大小
(2)滑块A的释放高度.
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