物理學(xué)中,力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系密切,而力的空間累積效果——做功,又是能量轉(zhuǎn)化的量度。因此我們研究某些運(yùn)動(dòng)時(shí),可以先分析研究對(duì)象的受力特點(diǎn),進(jìn)而分析其能量問題。已知重力加速度為g,且在下列情境中,均不計(jì)空氣阻力。
(1)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上端固定,下端連一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊,若以小物塊的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O,以豎直向下為正方向建立坐標(biāo)軸Ox,如圖所示,用x表示小物塊由平衡位置向下發(fā)生的位移。
a.求小物塊的合力F與x的關(guān)系式,并據(jù)此證明小物塊的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng);
b.系統(tǒng)的總勢(shì)能為重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能之和。請(qǐng)你結(jié)合小物塊的受力特點(diǎn)和求解變力功的基本方法,以平衡位置為系統(tǒng)總勢(shì)能的零勢(shì)能參考點(diǎn),推導(dǎo)小物塊振動(dòng)位移為x時(shí)系統(tǒng)總勢(shì)能Ep的表達(dá)式。
(2)若已知此簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為A,求小物塊在振動(dòng)位移為A2時(shí)的動(dòng)能Ek(用A和k表示)。
A
2
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:56引用:2難度:0.6
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1.以下說法中正確的是( ?。?/h2>
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2.一質(zhì)量為m的物體放在傾角為θ且足夠長(zhǎng)的光滑固定斜面上,初始位置如圖甲所示,在平行于斜面向上的力F的作用下由靜止開始沿斜面運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中物體的機(jī)械能E隨位置x的變化關(guān)系如圖乙所示.其中0~x1過程的圖線是曲線,x1~x2過程的圖線是平行于x軸的直線,則下列說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/16 13:0:4組卷:151引用:1難度:0.5 -
3.如圖1所示,固定的粗糙斜面長(zhǎng)為10m,一小滑塊自斜面頂端由靜止開始沿斜面下滑的過程中,小滑塊的動(dòng)能Ek隨位移x的變化規(guī)律如圖2所示,取斜面底端為重力勢(shì)能的參考平面,小滑塊的重力勢(shì)能Ep隨位移x的變化規(guī)律如圖3所示,重力加速度g=10m/s2.根據(jù)上述信息可以求出( ?。?br />
發(fā)布:2024/12/22 9:30:3組卷:463引用:9難度:0.9
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