郭向斌:“水平面内弹簧挂物旋转”问题

来源:百度文库 编辑:查人人中国名人网 时间:2024/05/05 23:58:42
在光滑水平面上,
有一弹簧(重量不计),
一端固定(非悬吊,乃平放于平面),
一端连接一质量为 m 的滑块(实现滑块在平面内,相对于固定端,水平旋转)
弹簧倔强系数为 :k

设:t = 0 时,
弹簧长度为其自然长度(弹簧放松状态):L0 ;
滑块,速度: V0 方向:与弹簧垂直。

若某一时刻,
弹簧位于与 0 时刻 弹簧位置 垂直 的位置,
弹簧长度为 :L1;
求:该时刻 滑块的速度 v1 的 方向(与v0的夹角是多少)。

各位达人,先都谢了!!
:该滑块最终速度大小可以用 能量守恒 解释。
由于弹簧滑块系统 始终是保守内力做功
即:初动能 = 末动能 + 弹性势能
因此
速度大小可以得到,

但关于末速度方向 ,
其切向速度方向 = 初速度方向 + 2Kpi + 90度 (K是任意整数)
其法相速度方向
可能是 远离转心
也可能 朝向专心

由于可能是 变加速 可能要用到积分方法。(推测)

此类问题,一般来说要用到角动量守恒和机械能守恒,分解v1 至垂直及平行此时刻L1的方向,设平行分量为v11,垂直分量为v12,则有v12*L1=V0*L0(角动量守恒),又0.5m(v11^2+v12^2)+0.5k(L1-L0)^2=0.5mV0^2(机械能守恒,v11^2表示v11的平方),这样应该能解出来了

当一个质量为m的物体系在一根长为r的绳子上,在水平面上做圆周运动时作用在物...挂物,物体在弹簧的作用下变成b...当力作用与物体使其旋转起来,角加速度受以下四个因素的影响:(1)力的大小,(2)...

这是个高中的 物理题目 ,涉及到很多的知识,综合性不错,建议你去问问 老师,我不学物理好多年啊!呵呵

在光滑水平面上,
有一弹簧(重量不计),
一端固定(非悬吊,乃平放于平面),
一端连接一质量为 m 的滑块(实现滑块在平面内,相对于固定端,水平旋转)
弹簧倔强系数为 :k

设:t = 0 时,
弹簧长度为其自然长度(弹簧放松状态):L0 ;
滑块,速度: V0 方向:与弹簧垂直。

此类问题,一般来说要用到角动量守恒和机械能守恒,分解v1 至垂直及平行此时刻L1的方向,设平行分量为v11,垂直分量为v12,则有v12*L1=V0*L0(角动量守恒),又0.5m(v11^2+v12^2)+0.5k(L1-L0)^2=0.5mV0^2(机械能守恒,v11^2表示v11的平方),这样应该能解出来了

若某一时刻,
弹簧位于与 0 时刻 弹簧位置 垂直 的位置,
弹簧长度为 :L1;
求:该时刻 滑块的速度 v1 的 方向(与v0的夹角是多少)。

各位达人,先都谢了!!
问题补充::该滑块最终速度大小可以用 能量守恒 解释。
由于弹簧滑块系统 始终是保守内力做功
即:初动能 = 末动能 + 弹性势能
因此
速度大小可以得到,

但关于末速度方向 ,
其切向速度方向 = 初速度方向 + 2Kpi + 90度 (K是任意整数)
其法相速度方向
可能是 远离转心
也可能 朝向专心

由于可能是 变加速 可能要用到积分方法。(推测)