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用一根轻绳和一个弹簧将小球固定,求当剪断弹簧时小球的加速度及剪短轻绳时小球的加速度?

262 2024-10-02 10:35 螺丝之家

一、用一根轻绳和一个弹簧将小球固定,求当剪断弹簧时小球的加速度及剪短轻绳时小球的加速度?

(1)当用一根轻绳和一个弹簧将小球固定时

小球受到三个力的作用:一个竖直向下的重力mg,一个水平向左的绳子的拉力T,

一个沿着弹簧斜向上的弹簧的弹力F

弹簧的弹力F的弹力分解成两个力:

一个水平方向上的向右的拉力F1=Fsinθ,一个竖直方向上的向上的拉力F2=Fcosθ

且T=F1=Fsinθ

mg=F2=Fcosθ

即T和F的合力等于重力

(2)当剪断弹簧时小球时,

绳子的弹力突变为零,小球只受到一个竖直向下的重力mg,

所以剪断弹簧时小球的加速度为重力加速度g

(3)当剪断轻绳时,弹簧的弹力不能突变,

所以烧断细绳的瞬间,细线的拉力消失,小球受到的合力F合等于细绳拉力的相反方向的力

即F合=mgtanθ

根据牛顿第二定律F合=ma可知

当剪断轻绳时小球的加速度a=gtanθ

二、为什么当竖直向上抛一小球时在小球上升至最高点时 小球速度为零?

最高点球不动,速度是0,但一直受重力g,加速度a=g/m=g就是重力加速度 不是,在落地前的任意时刻,在不考虑空气阻力的情况下,加速度都等于当地的重力加速度,在宏观物理中物体的加速度只和它所受的力有关

三、长为L的轻绳,一端固定在O点,另一端栓一质量为m的小球,使小球在竖直平面内做圆周运,欲使小球刚好能通过最?

这个问题可以先分析在最高点的临界条件;在最高点受力分析,有mg+T=mv2/L,刚好通过时,绳的拉力为零;于是由上式可得:v的平方等于gL;再由动能定理得,最低点速度的平方=5gL,在最低点分析:T-mg=5mg,故得结果6mg.

四、求圆频率:一轻质弹簧和小球组成的弹簧振子?

弹簧截去一半后剩余部分的劲度系数变为原来的2倍。弹簧振子的角频率公式: ω=√(k/m) 所以在振子质量不变的条件下,弹簧的劲度系数变为原来的2倍后,振子的固有频率变为原来的√2倍。

五、在一质量均匀分布的星球的北极和南极打一条竖直贯通的通道,一小球从?

铁球会在地球极半径方向做类似于弹簧振子的振动(不一定是简谐振动).理由如下:

球在北极或者南极的时候,受到的万有引力是最大的(因为组成地球的每一个质点对球的引力的方向都相同),同样的,在地心处的万有引力为零(各个方向都对称).这样便构成了类似弹簧振子的模型:在两极的位置,速度为零,受到的回复力最大,且指向地心;在地心位置,速度最大,受到的回复力为零

如果考虑到阻力的话,那么这是一个阻尼振动,最终铁球会停在地心处

六、两小球悬挂在天花板上,ab两小球用细线连接,上面是一轻质弹簧,ab两小球用细线连接,上面是一轻质弹?

  答案:在弹簧剪断瞬间,a球和b球的加速度为重力加速度 g   瞬变渐变问题   弹簧对a球的拉力 F1=2mg 细绳对b球的拉力 F2=mg   在弹簧剪断瞬间F1=0 细绳的拉力F2突变为0   a b两球只受重力,a球和b球的加速度为g

七、竖直弹簧劲度系数k,下端固定,上端与质量为M的木块相连,并处于静止状态,若质量为m的小球从木块上方h处?

N最大时,根据F=kx,弹簧伸长量L最大。 弹性势能Ep=1/2kx^2. 由动量守恒可得木块的共有速度。 再由能量守恒,1/2(M+m)V^2+(M+m)gL=1/2k(L^2)。 解出L,F=kL就是N的最大值

八、一个轻清脆丽的小球拟人补生动?

一个清新靓丽的小球蹦蹦跳跳地跑到小朋友们的脚下。

九、一竖直悬挂的弹簧振子,自然平衡时的伸长量为x,此振子自由振动的周期T=?

记录纸匀速运动,振子振动的周期等于记录纸运动位移2x0所用的时间,则周期T= 2x0 v. 振幅为A= y1?y2 2 答:振动的周期为 2x0 v,振幅为 y1?y2 2.

十、一小球自由下落到一弹簧。直至压缩到最低点。小球的机械能守恒吗?

小球的机械能不守恒,小球与弹簧整体机械能守恒。

小球自由下落的过程中,重力势能转变为动能,此时小球机械能守恒;

从小球触碰弹簧起,则变为重力势能,弹力势能,动能三者转换,此时系统整体机械能守恒。