有一倾角为θ=370的硬杆,其上套一底端固定且劲度系数为k=120N/m的轻弹簧,弹簧与杆间无摩擦.一个质量为m=1kg的小球套在此硬 杆上,从P点由静止开始滑下,已知小球与硬杆间的动摩擦因数为µ

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/05 16:02:01

有一倾角为θ=370的硬杆,其上套一底端固定且劲度系数为k=120N/m的轻弹簧,弹簧与杆间无摩擦.一个质量为m=1kg的小球套在此硬 杆上,从P点由静止开始滑下,已知小球与硬杆间的动摩擦因数为µ
有一倾角为θ=370的硬杆,其上套一底端固定且劲度系数为k=120N/m的轻弹簧,弹簧与杆间无摩擦.一个质量为m=1kg的小球套在此硬 杆上,从P点由静止开始滑下,已知小球与硬杆间的动摩擦因数为µ=0.5,P与弹簧自由端Q间的距离为L=1m.弹簧的弹性势能与其形变量x的关系为.求:
(1)木块从开始下滑到与弹簧自由端相碰所经历的时间t;
(2)木块运动过程中达到的最大速度vm;
(3)若使木块在P点以初速度v0下滑后又恰好回到P点,则v0需多大?

有一倾角为θ=370的硬杆,其上套一底端固定且劲度系数为k=120N/m的轻弹簧,弹簧与杆间无摩擦.一个质量为m=1kg的小球套在此硬 杆上,从P点由静止开始滑下,已知小球与硬杆间的动摩擦因数为µ
(1)a=mgsin37-umgcos37=6-4=2
0.5at^=1==>t=1
(2)当 kx=mg时速度最大,此时
x=mg/k=1/12
重力做功-摩擦力做功-弹性势能的增加=动能
0.5mvm^2=mg(1+1/12)-umg(1+1/12)-0.5k(1/12)*2
解得vm=
(3) 设速度为0时弹簧形变x1,则
最大弹性势能-返回顶端时重力势能的增加-返回顶端时摩擦力做的功=0
0.5kx1^2-mg(1+x1)sin37-umg(1+x1)cos37=0 可解得x1;
最大弹性势能=系统初机械能-下滑时摩擦力做的功
0.5kx1^2=0.5mv0^2+mg(1+x1)sin37-umg(1+x1)cos37 可解得v0