精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
如图所示,质量分别为m、2m的小球A、B,中间用轻弹簧相连,连接球A的轻绳悬于足够高的天花板上.现让球B自弹簧自然长度处由静止释放后,在竖直方向做振幅为x0的简谐运动.当球B运动至最低点时剪断轻绳,经过时间t,A、B两球的加速度相同,球A的速度为vA.重力加速度为g.求:

(1)此时球B的速度.

(2)球A下落的距离.

解:(1)设在时间t内,弹簧弹力对A的冲量为I,则

对A球,有mgt+I=mvA  ① 

对B球,有2mgt-I=2mvB  ② 

联立得3mgt=mvA+2mvB

解得vB=(3gt-vA)  ③ 

(2)设B球做简谐运动至最低点时,弹簧的弹性势能为Ep,由机械能守恒,有2mg·2x0=Ep  ④ 

剪断细线后的下落过程中,A、B及弹簧组成系统的机械能守恒,则有

mgh+2mg(h-2x0)+Ep=m+·2m  ⑤ 

由④⑤式得3mgh=m+·2m

解得h=(+g2t2-gvAt)  ⑥

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,质量分别为mA=3kg、mB=1kg的物块A、B置于足够长的水平面上,F=13N的水平推力作用下,一起由静止开始向右做匀加速运动,已知A、B与水平面间的动摩擦因素分别为μA=0.1、μB=0.2,取g=10m/s2
(1)物块A、B一起做匀加速运动的加速度为多大?
(2)物块A对物块B的作用力为多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在大小相等的两力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面,m2在空中),斜向上的力F与水平方向成θ角,轻弹簧与水平方向成α角.则m1所受支持力FN、摩擦力f和弹簧弹力T正确的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,质量分别为m1、m2的小球A、B可以在光滑的水平杆上滑动,两球之间用一根水平细线相连,m1=2m2.当装置以角速度ω绕中心轴线匀速转动,达到稳定时,两球离轴的距离保持不变,则有(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,质量分别为M和m的两个小球A、B套在光滑水平直杆P上,整个直杆被固定于竖直转轴上,并保持水平,两球间用劲度系数为K,自然长度为L的轻质弹簧连接在一起,左边小球被轻质细绳拴在竖直转轴上,细绳长度也为L,现欲使横杆P随竖直转轴一起在水平面内匀速转动,其角速度为ω,求当弹簧长度稳定后,细绳的拉力和弹簧的总长度各为多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两物体置于动摩擦因数为μ的粗糙水平面上,它们之间用轻质弹簧连接,在A上施加一个水平向右的恒力F,两物块一起以加速度a向右做匀加速运动,此时弹簧伸长量为x;若将力的大小增大到F'=2F时,两物块均以加速度a'做匀加速运动,此时弹簧伸长量为x',则(  )

查看答案和解析>>

同步练习册答案