分析 (1)對(duì)小球受力分析,則可得出回復(fù)力的大小,由回復(fù)力公式可求得回復(fù)力常數(shù);
(2)分析外力做功情況,由動(dòng)能定理即可證明;
(3)由動(dòng)量守恒求得碰后的速度,再由動(dòng)能定理可求得最大距離.
解答 解:(1)如圖所示,以平衡位置O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),沿水平方向建立x軸.
設(shè)當(dāng)偏角為θ時(shí),位移為x.
重力垂直繩方向的分力提供回復(fù)力
F=mgsinθ
當(dāng)θ很小時(shí) sinθ=$\frac{x}{L}$
可得 F=$\frac{mg}{L}x$
所以 k=$\frac{mg}{L}$
(2)單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的過程中,只有線性回復(fù)力做功.
擺球從最大位移處運(yùn)動(dòng)到平衡位置的過程中,由動(dòng)能定理
W=$\frac{1}{2}$mvm2-0
其中 W=$\frac{{K}_{A}}{2}$A=$\frac{1}{2}$kA2
所以$\frac{1}{2}$mvm2=$\frac{1}{2}$kA2
(3)B球向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中 $\frac{1}{2}$kd2=$\frac{1}{2}$mv12
B、C碰撞過程中動(dòng)量守恒 mv1=2mv2
B、C從O點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)的過程中 $\frac{1}{2}•2mv$22=$\frac{1}{2}k′d{′}^{2}$
其中k′=2k
可得d′=$\fracthof4dq{2}$
答:(1)該單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的線性回復(fù)力常數(shù)k為$\frac{mg}{L}$;
(2)證明如上;
(3)最大距離為$\fracszqfw9n{2}$
點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合單擺考查了動(dòng)量守恒定律及動(dòng)能定理,要注意正確分析題意,明確物理規(guī)律的應(yīng)用.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 大小為0 | B. | 方向水平向左,大小為Fsinα | ||
C. | 方向水平向左,大小為Fcosθ | D. | 方向水平向左,大小為Fcosα |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | M受到的摩擦力不變 | B. | M受到的摩擦力變大 | ||
C. | M可能減速下滑 | D. | M可能減速上滑 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 帶電質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場時(shí)所受洛倫茲力可能向上 | |
B. | 帶電質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場時(shí)所受洛倫茲力一定向下 | |
C. | 帶電質(zhì)點(diǎn)飛出磁場時(shí)速度的大小為v0 | |
D. | 帶電質(zhì)點(diǎn)飛出磁場時(shí)速度的大小為$\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+2gh}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 單晶體冰糖磨碎后熔點(diǎn)不會(huì)發(fā)生變化 | |
B. | 足球充足氣后很難壓縮,是因?yàn)樽闱騼?nèi)氣體分子間斥力作用的結(jié)果 | |
C. | 一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過等容過程,吸收熱量,其內(nèi)能一定增加 | |
D. | 自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無序性增大的方向進(jìn)行的 | |
E. | 一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變,單位體積內(nèi)分子數(shù)不變,雖然溫度升高,單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積上的分子數(shù)不變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
sl/cm | s2/cm | s3/cm | s4/cm |
9.30 | 10.50 | 11.70 | 12.90 |
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