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题型:解答题 难度:0.15 引用次数:113 题号:22096170
质量为m的质点附着在力常数为k的弹簧上,在粗糙表面上沿x轴移动,以原点为弹簧自然长度时的位置。
(1)当时,粒子在及静止,假设弹簧力足够大,使得粒子在恒定的摩擦力f下移动,在时间内,求,其中后粒子第一次停止的时间,用kmf表达您的答案,设静摩擦系数为0.03,动摩擦系数为0.01,,重力加速度
(2)设,使用(a)或其他方式,找到粒子永久停止时的最终位置;
(3)求出粒子的总移动距离;
(4)求粒子永久停止之前所经过的总时间。
【知识点】 牛顿运动定律解读

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实验发现,如果缓慢地拉动下面的弹簧2的下端,上面的弹簧1将被拉断。如果快速地拉动,则很有可能拉断下面的弹簧2。
(1)设加载于弹簧2下端的作用力随时间变化的关系为,写出弹簧1的长度及小球加速度所满足的运动方程。
(2)在一个简单模型中,假设与时间的关系为


其中为大于零的常量,它的大小对应力加载的快慢。求在该力的作用下弹簧1、2在)时刻的长度
(3)记某一弹簧先被拉断的时刻为,根据(2)中的结果,
(ⅰ)求使弹簧1必然先被拉断所对应的取值范围;
(ⅱ)对于并非必然使弹簧1先被拉断的取值,分析使弹簧1先被拉断的时刻需满足的条件(表达式中可含有);
(ⅲ)求弹簧2先被拉断的可能性与取值大小的关系,并用此关系说明题述实验现象。
(4)给定临界长度为,要确保弹簧2先被拉断,试确定需满足的关系式。有无可能两弹簧同时被拉断?若有,试求出能让两弹簧同时达到临界长度所对应的满足的关系式。
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请作出必要的计算并据此得出结论.为简化起见,可把赛车作质点处理,且设赛车在刹车减速时四轮同时刹车,并假设赛车在加速过程和减速过程中的加速度的绝对值相等,赛车在直道上高速行驶的速度(空气阻力忽略不计).
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