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如图,质量分别为M、m的物块水平叠放在光滑水平地面上,一劲度系数为K的轻弹簧与M相连,它们以O为平衡位置在B、C间作简谐振动,m与M间动摩擦因数为μ,m与M始终相对静止.(1)在从O向B运动过程中,摩擦力对m做正功还是负功?(2)若它们的振幅为A,求m在振动过程中受到的最大静摩擦力多大?(3)要想两物块不发生相对滑动,振幅A最大为多少?试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
如图,质量分别为M、m的物块水平叠放在光滑水平地面上,一劲度系数为K的轻弹簧与M相连,它们以O为平衡位置在B、C间作简谐振动,m与M间动摩擦因数为μ,m与M始终相对静止.
(1)在从O向B运动过程中,摩擦力对m做正功还是负功?
(2)若它们的振幅为A,求m在振动过程中受到的最大静摩擦力多大?
(3)要想两物块不发生相对滑动,振幅A最大为多少?
试题解答
见解析
解:(1)在从O向B运动过程中,物体m受重力、支持力和静摩擦力,动能减小,合力做负功;由于重力和支持力不做功,故静摩擦力做负功;
(2)设位移为x,整体的加速度大小为:a=
kx
m+M
;物体m受重力、支持力和静摩擦力,根据牛顿第二定律,有:f=ma=
mkx
m+M
,当x取最大值A时,静摩擦力达到最大值,最大值为
mkA
m+M
;
(3)当物体达到振幅位置时,静摩擦力最大;要想两物块不发生相对滑动,到达最大位移处时静摩擦力达到最大值;
故μmg=
mkA
M+m
解得:A=
(M+m)μg
k
答:(1)在从O向B运动过程中,摩擦力对m做负功;
(2)若它们的振幅为A,m在振动过程中受到的最大静摩擦力为
mkA
m+M
;
(3)要想两物块不发生相对滑动,振幅A最大为
(M+m)μg
k
.
标签
选修3-4
沪科版
解答题
高中
物理
简谐运动的回复力和能量
相关试题
如图所示,三个质量均为m的物块A、B、C沿一条直线放在水平光滑地面上,物块A、B之间连接有一个处于原长的水平轻弹簧,A、B和弹簧静止不动.现在记C以水平速度v0向B运动,设C和B碰撞以后不再分开,试求弹簧第一次压缩最短时,弹簧贮存的弹簧性势能.?
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在飞机的发展史中有一个阶段,飞机上天后不久,飞机的机翼很快就抖动起来,而且越抖越厉害,后来人们经过了艰苦的探索,利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法,解决了这一问题,在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是 .?
(1)大海中航行的轮船,受到大风大浪冲击时,为了防止倾覆,应当改变航行方向和 ,使风浪冲击力的频率远离轮船摇摆的 .(2)光纤通信中,光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的 现象.要发生这种现象,必须满足的条件是:光从光密介质射向 ,且入射角等于或大于 .?
第1章 机械振动
1.1 研究简谐运动
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*相位
简谐运动
简谐运动的回复力和能量
简谐运动的振动图像
简谐运动的振幅、周期和频率
研究弹簧振子的周期和小球质量的关系
第2章 机械波
2.1 机械振动的传播
波的形成和传播
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横波和纵波
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电磁场
第4章 光的波动性
4.1 光的干涉
光的干涉
光的双缝干涉现象和薄膜干涉现象
双缝干涉的条纹间距和波长的关系
用双缝干涉测光的波长
用双缝干涉实验测定光的波长
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