如图所示,单摆摆长为 L,做简谐运动,C点在悬点O的正下方,D 点与C 相距为S,C、D之间是光滑水平面,当摆球A 到左侧最大位移处时,小球B从D点以某一速度匀速地向C点运动,A、B二球在C 点迎面相遇,求小球B的速度大小.
问题描述:
如图所示,单摆摆长为 L,做简谐运动,C点在悬点O的正下方,D 点与C 相距为S,C、D之间是光滑水平面,当摆球A 到左侧最大位移处时,小球B从D点以某一速度匀速地向C点运动,A、B二球在C 点迎面相遇,求小球B的速度大小.
答
小球A摆动到C点的时间为:t=nT+
T=(n+1 4
)1 4
(n=0,1,2…);
2L g
根据位移时间关系公式,有:S=vt,
得:v=
=S t
,(n=0,1,2…);S
g 2L n+
1 4
答:小球B的速度大小为
,其中n=0,1,2….S
g 2L n+
1 4
答案解析:根据单摆的周期公式求解出小球A摆动到C点的时间,然后根据位移时间关系公式列式求解.
考试点:简谐运动的振幅、周期和频率;匀速直线运动及其公式、图像.
知识点:本题关键是根据运动的等时性求解出运动的时间,然后根据运动学公式列式求解,要注意多解性.