精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
精英家教网一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定,另一端与质量为m的滑块相连.滑块在光滑水平面上做简谐运动,周期为T,振幅为A.滑块从最大位移向平衡位置运动的过程中,在求弹簧弹力的冲量大小时,有以下两种不同的解法:
解法一 解法二
由于弹簧的弹力F与位移x成正比,所以甲同学先求出0~
T
4
内的平均弹力
.
F
=
kA+O
2

由于运动时间是
T
4
,所以
I=
.
F
?
T
4
=
kAT
8
乙同学查阅资料后得到弹性势能的表达式是:Ep=
1
2
kx2(x为弹簧的形变量).
设滑块到达平衡位置时的速度为v,根据机械能守恒定律:
1
2
kA2=
1
2
mv2
所以:v=A
k
m

又根据动量定理:I=mv-O=A
mk
关于以上两种解法,下列判断准确的是(  )
分析:动量定理知,合外力的冲量等于物体动量的变化,冲量是力对时间的积累效应,但此情境中弹力为变力,不可用恒力的算法来计算变力的冲量,只可变相求解变力的冲量
解答:解:弹簧振子的弹力并不会随时间成正比增加,而是随位移均匀增加,在F--t图象中,图线形状呈现正弦规律变化,因此不可以取平均力计算,故解法一不妥,故选B
点评:记住冲量的算法中的字母含义;类比弹力做功与弹性势能变化的关系的实验,只有力与时间成正比例关系时,计算冲量可以采用平均力,故本题不可
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

一劲度系数为k的轻质弹簧,下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd,bc边长为L,线框下边部分处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与线框平面垂直,如图所示,垂直纸面向里.线框中通以电流,方向如图,开始时线框处于平衡状态.现令磁场反向,磁感应强度大小仍为B,线框达到新的平衡,求在此过程中,线框位移△x的大小
2nBIL
k
2nBIL
k

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上端系有一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧下端连一个质量为m的小球,球被一垂直于斜面的挡板A挡住,此时弹簧没有形变.若挡板A以加速度a(a<gsinθ)沿斜面向下匀加速运动,问:
(1)小球向下运动多少距离时速度最大?
(2)从开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,有一劲度系数为k的轻质弹簧,其一端固定在固定挡板C上,另一端连接一质量为m的物体A.有一细绳通过定滑轮,细绳的一端系在物体A上(细绳与斜面平行),另一端系有一细绳套,物体A处于静止状态.当在细绳套上轻轻挂上一个质量为m的物体B后,物体A将沿斜面向上运动,试求:
(1)未挂物体B时,弹簧的形变量;
(2)物体A的最大速度值.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?江苏)(1)如图所示,沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶,当铁塔B发出一个闪光,列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是
(A)同时被照亮
(B)A先被照亮
(C)C先被照亮
(D)无法判断
(2)一束光从空气射向折射率为
3
的某种介质,若反向光线与折射光线垂直,则入射角为
60°
60°
.真空中的光速为c,则光在该介质中的传播速度为
3
3
c
3
3
c

(3)将一劲度系数为K的轻质弹簧竖直悬挂,下湍系上质量为m的物块,将物块向下拉离平衡位置后松开,物块上下做简谐运动,其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期.请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期T.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,BCPC′D是螺旋轨道,半径为R的圆O与半径为2R的BCD圆弧相切于最低点C,与水平面夹角都是37°的倾斜轨道AB、ED分别与BC、C′D圆弧相切于B、D点(C、C′均为竖直圆的最底点),将一劲度系数为k的轻质弹簧的一端固定在AB轨道的有孔固定板上,平行于斜面的细线穿过有孔固定板和弹簧跨过定滑轮将小球和大球连接,小球与弹簧接触但不相连,小球质量为m,大球质量为
65
m,ED轨道上固定一同样轻质弹簧,弹簧下端与D点距离为L2,初始两球静止,小球与B点的距离是L1,L1>L2,现小球与细线突然断开.一切摩擦不计,重力加速度为g.
(1)细线刚断时,小球的加速度大小;
(2)小球恰好能完成竖直圆周运动这种情况下,小球过C点前后瞬间有压力突变,求压力改变量为多少?
(3)小球冲上左侧轨道获得与初始线断相同的加速度时,小球的速度.

查看答案和解析>>

同步练习册答案