一道物理競賽題,求助跪求ing高手來

時間 2022-09-25 12:55:09

1樓:匿名使用者

(1)剛離開牆時,1沒有速度,彈簧剛好為原長,彈性勢能全部轉化為2的動能,能量守恆:

kx^2/2=m2 (v0)^2/2 得

v0=sqrt(k/m2)x

(2)此後的運動中,會出現週期性的重複情況,當彈簧恢復原長時,1、2才可能達到最大速度,顯然2能達到的最大速度就是1剛離開牆壁時,1的速度為0,2的最大速度就是v0=sqrt(k/m2)x

下面求1達到最大的速度:

由能量守恆:

m2(v0)^2=m1(v1)^2+m2(v2)^2

m2 *v0=m1 *v1+m2 *v2

解得v1=2m2 *v0/(m1+m2)

(v0請自行代入)

(3)以1、2的質心為參考系(質心繫),質心的速度為

(m1+m2)vc=m2 *v0 得

vc=m2 *v0/(m1+m2)

在質心繫中,1做簡諧振動,k1=kx/x1=(m1+m2)k/m2

所以1相對質心的位移為:

x1=asin(wt)

其中a為振幅,a=m2 *x/(m1+m2)

w為圓頻率,w=sqrt(k1/m1)

所以以地面為參考系,1的位移隨時間的變化關係為

x1=vc *t-asin(wt)

這裡算的時間是以1物體剛離開牆時算起的,因此應減去從開始到a離開牆那段時間,也就是2物體做簡諧振動的週期的1/4,其振動週期為

t=2π *sqrt(m2/k)

因此,最終1物體的位移變化規律為

當tt/4時,x1=vc *(t-t/4)-asin[w(t-t/4)]

(中間計算結果請自行代入)

2樓:船篷下

下面m1用m『表示,m2用m』『表示,不然不便分辨平方。

1、1剛好離牆,說明其此時速度為零,彈簧達到原長,1/2kx2=1/2m』『v2,得v=x√(k/m』『)

2、由動量守恆,m』v『+m』『v』『=m』『v由動能守恆,1/2m'v'2+1/2m''v''2≤1/2kx2上面兩個式子自己計算一下,我就不詳細計算了3、x=vmaxsint√(k/m』),這個只須記住角速度公式就行

3樓:

1、彈性勢能1/2的kx^,等於兩物體速度相等時的動能,即1/2的(m1+m2)v^。。。所以速度等於,根號的(kx^)/(m1+m2)

2、物體2能達到的最大速度是當物體1的速度為零時,而當物體2的速度為零時,物體1的速度最大。。。。即,通過計算彈性勢能完全轉化為物體1或物體2的動能時,就可求出最大速度值;

3、這小題有點難,要好好想想。。。下班先

4樓:錢

(1)v1=0,v2=(1/2kx*2/m)*1/2

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