(1)若箱子以速度2m/s做匀速运动,摆以很小的摆角完成了10次全振动的过程中箱子的位移多大?(2)如果水平推力为某值时,摆线稳定地偏离竖直方向37°角相对静止
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(1)若箱子以速度2m/s做匀速运动,摆以很小的摆角完成了10次全振动的过程中箱子的位移多大?(2)如果水平推力为某值时,摆线稳定地偏离竖直方向37°角相对静止
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(1)若箱子以速度2m/s做匀速运动,摆以很小的摆角完成了10次全振动的过程中箱子的位移多大?
(2)如果水平推力为某值时,摆线稳定地偏离竖直方向37°角相对静止,这种情况下推力多大?(g=10m/s
2
、
)
答案
(1)40m(2)51N
解析
(1)单摆的周期
=2s (2分)
N次全振动的时间 t=NT=
=20s (2分)
木箱在这段时间内的位移 S=vt =NTv=
=40m (2分)
(2)绳子对铁球的拉力 T=mg/cos37° (2分)
球受到的合力 F
1
=mgtan37° (l分)
根据牛顿定律,球的加速度a=F
1
/m=gtan37°球相对箱静止,箱的加速度也为此值 (2分)
绳对箱的拉力的竖直向下分力T
y
=Tcos37°=mg (2分)
箱子在竖直方向的合力为0,故地面对箱的支持力N=(M+m) g (1分)
绳对箱的拉力的水平向左的分力Tx=Tsin37°=mgtan37° (1分)
设推力大小为 F.则箱受到的合力∑F=F-T
x
-μN ="Ma,得 "
F=Ma+T
X
+μN=(M+m)(μ+tan37°)g=51N (1分)
(用整体法求出推力大小同样给分)
举一反三
试问单摆在偏角很小的情况下做简谐运动?
题型:不详
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如图所示,用两根长度都为
L
的细绳悬挂一个小球
A
,绳与水平方向的夹角为
a
.使球
A
垂直于纸面做摆角小于10°的摆动,当它经过平衡位置的瞬间,另一小球
B
从
A
球的正上方自由下落,若
B
球恰能击中
A
球,求
B
球下落的高度.
题型:不详
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若空气阻力不可忽略,单摆在小于10°的偏角的摆动中,总是减小的物理量为( )
A.振幅
B.位移
C.周期
D.机械能
题型:不详
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下列关于单摆的说法,正确的是( )
A.单摆摆球从平衡位置运动到正向最大位移处的位移为A(A为振幅),经过正向最大位移处又运动到平衡位置时的位移为-A
B.单摆摆球的回复力等于摆球所受的合力
C.单摆摆球的回复力是摆球重力沿运动轨迹切线方向的分力
D.单摆摆球经过平衡位置时加速度为零
题型:不详
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有一单摆,其摆长l="1.02" m,摆球的质量m="0.10" kg,已知单摆做简谐运动,单摆振动30次用的时间t="60.8" s,试求:
(1)当地的重力加速度是多大?
(2)如果将这个摆改为秒摆,摆长应怎样改变?改变多少?
题型:不详
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