问题 问答题

如图所示,单摆摆长为1m,做简谐运动,C点在悬点O的正下方,D点与C相距X=2.5m,C、D之间水平面与小球B之间的摩擦因数μ=0.2,当摆球A到右侧最大位移处时,小球B从D点以某一速度开始向C点运动,A、B二球在C点迎面相遇,求小球B的初速度大小.(π2=g,g=10m/s2  )

答案

小球A摆动到C点的时间为:t=nT+

T
4
=(n+
1
4
)×2π
L
g
=(2n+0.5)s;

小球B匀减速滑动过程,根据牛顿第二定律,有:-μmg=ma,故a=-μg=-2m/s2

根据位移时间关系公式,有:x=v0t+

1
2
at2

得:v0=

x-
1
2
at2
t
=
2.5
2n+0.5
+(2n+0.5),(n=0,1,2…);

答:小球B的初速度大小为

2.5
2n+0.5
+(2n+0.5)m/s,其中n=0,1,2….

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