题目内容
如图所示,现在用外力F压缩B并保持其静止,不计摩擦和空气阻力,设弹簧的劲度系数为k,在距离地面高H处的地方,把小球A以初速度v=10m/s水平抛出,与此同时把球B由静止释放,已知球B在水平面上作周期为T的简谐运动,当A落地时,B恰好将弹簧压缩成最短,重力加速度g 取10m/s2,求:(1)物体B振动时的振幅;
(2)H的高度;
(3)物体A落地时的速度.
【答案】分析:(1)对物体B:此时弹簧伸长即振幅A,根据F=kA 求解;
(2)写出物体B将弹簧压缩成最短经历时间,则A竖直方向做自由落体的时间与B运动时间相同,根据自由落体运动位移公式即可求解;
(3)根据平抛运动的基本公式即可求解.
解答:解:(1)对物体B:设此时弹簧伸长即振幅A,则F=kA,
得振幅 A=
(2)物体B将弹簧压缩成最短经历时间为:t=(
)T(n=0、1、2…)
得H=
=
(n=0、1、2…)
(3)物体A落地时,
vx=v
(n=0,1,2…)
速度v为:
v=
=
(n=0,1,2…)
答:(1)物体B振动时的振幅为
;
(2)H的高度为
(n=0,1,2…);
(3)物体A落地时的速度为
(n=0,1,2…).
点评:本题主要考查了平抛运动基本公式的直接应用,知道AB运动的时间相同,难度不大,属于基础题.
(2)写出物体B将弹簧压缩成最短经历时间,则A竖直方向做自由落体的时间与B运动时间相同,根据自由落体运动位移公式即可求解;
(3)根据平抛运动的基本公式即可求解.
解答:解:(1)对物体B:设此时弹簧伸长即振幅A,则F=kA,
得振幅 A=
(2)物体B将弹簧压缩成最短经历时间为:t=(
得H=
(3)物体A落地时,
vx=v
速度v为:
v=
答:(1)物体B振动时的振幅为
(2)H的高度为
(3)物体A落地时的速度为
点评:本题主要考查了平抛运动基本公式的直接应用,知道AB运动的时间相同,难度不大,属于基础题.
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