题目列表(包括答案和解析)
如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点.水平桌面右侧某一位置有一竖直放置的、左上角有一开口的光滑圆弧轨道MNP,其半径为R=0.5 m,∠PON=53°,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离是h=0.8 m.如用质量m1=0.4 kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块恰停止在桌面边缘D点.现换用同种材料制成的质量为m2=0.2 kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块能飞离桌面并恰好由P点沿切线滑入光滑圆轨道MNP(g取10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6).
(1)求物体m2运动到M点时受到轨道的压力;
(2)求弹簧的弹性势能EP;
(3)如圆弧轨道的位置以及∠PON可任意调节,使从C点释放又从D点滑出的质量为m=km1物块都能由P点沿切线滑入圆弧轨道,并且还能通过最高点M,求k的取值范围.
(x-t图像+简谐运动的证明)如图所示,一个三角形物块固定在水平桌面上,其光滑斜面的倾角为
=30°.物体A的质量为mA=0.5 kg,物体B的质量为mB=1.0 kg(A、B均可视为质点),物体A、B并列在斜面上且压着一劲度系数为k=125 N/m的轻弹簧,弹簧的下端固定,上端拴在A物体上,物体A、B处于静止状态.(g取10 m/s2)
(1)求此时弹簧的压缩量是多大?
(2)将物体B迅速移开,物体A将作周期为0.4 s的简谐振动,若以沿斜面向上的方向为正方向,请你在所给的坐标系中作出物体A相对平衡位置的位移随时间的变化曲线图,并在图中标明振幅的大小.
(3)将物体B迅速移开,试证明物体A在斜面上作简谐运动.
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