题目内容

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
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网