精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
如图的甲所示,A、B两点相距x=7m,一个质量m=2.0kg的木块开始静止在光滑水平面上的A点,木块受到如图乙的周期性水平力F的作用,规定向左方向为正方向.求:
(1)若力F的变化周期T=4s,则在t=0时刻将木块从A点无初速释放,木块到达B点时动能的大小;
(2)所加力F的频率f多大时,在t=
T
4
到t=
T
2
时间内从A点无初速释放该木块,木块不能到达B点.
分析:(1)先根据牛顿第二定律求解加速度,让胡根据速度时间关系公式和位移时间关系公式前2秒的位移和末速度,然后进一步求解B点的速度;
(2)在t=
T
4
释放的木块向右运动的距离最大,求解最大距离与x=7m相比较,得到关系式.
解答:解:(1)木块所受力F=ma,根据牛顿第二定律,有:a=
F
m
=2m/s2
木块在0~
T
2
时间内向B点作匀加速直线运动,走过的距离为:x1=
1
2
a(
T
2
)2=4m

则木块此时的速度:v1=at2=4m/s
木块在t=
T
2
~T时间内继续向B点作匀减速直线运动可以到达B点;
位移为:x2=x-x1=3m
由公式:
v
2
2
-
v
2
1
=-2ax

所以,木块到达B点的速度:v2=2m/s
木块到达B点的动能:Ek=
1
2
mv2=4J

(2)木块在t=
T
4
~t=
T
2
向B点做匀加速运动,在t=
T
2
~t=
3T
4
向A点做匀减速运动,速度减为零后将返回.
木块向B点运动可能的最大位移:s=2×
1
2
a(
T
4
)2=
1
16
aT2

要求粒子不能到达A板,有:s<x=7m;
由f=
1
T
,力F变化频率应满足:f>
a
16x
=
1
28
14
Hz
答:(1)若力F的变化周期T=4s,则在t=0时刻将木块从A点无初速释放,木块到达B点时动能的大小为4J;
(2)所加力F的频率f>
a
16x
=
1
28
14
Hz时,在t=
T
4
到t=
T
2
时间内从A点无初速释放该木块,木块不能到达B点.
点评:本题关键根据受力情况确定木块的加速度情况,然后根据运动学公式明确木块的运动规律,不难.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

如图的甲所示,A、B两点相距x=7m,一个质量m=2.0kg的木块开始静止在光滑水平面上的A点,木块受到如图乙的周期性水平力F的作用,规定向左方向为正方向.求:
(1)若力F的变化周期T=4s,则在t=0时刻将木块从A点无初速释放,木块到达B点时动能的大小;
(2)所加力F的频率f多大时,在t=数学公式到t=数学公式时间内从A点无初速释放该木块,木块不能到达B点.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图的甲所示,A、B两点相距x=7m,一个质量m=2.0kg的木块开始静止在光滑水平面上的A点,木块受到如图乙的周期性水平力F的作用,规定向左方向为正方向.求:
(1)若力F的变化周期T=4s,则在t=0时刻将木块从A点无初速释放,木块到达B点时动能的大小;
(2)所加力F的频率f多大时,在t=
T
4
到t=
T
2
时间内从A点无初速释放该木块,木块不能到达B点.
精英家教网

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(8分)如图的甲所示,AB两点相距x=7m,一个质量m=2.0kg的木块置于光滑水平面上的A点,木块受到如图乙的周期性水平力F的作用,规定水平向左为正方向.则:

(1)若力F的变化周期T=4s,木块在t=0时从A点由静止释放,求2s时间内运动的距离和到达B点时的速度大小;

(2)当力F的变化周期T满足什么条件时,木块在t时从A点由静止释放,不能到达B点.

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2012-2013学年北京市东城区高二(上)段考物理试卷(补考)(9月份)(解析版) 题型:解答题

如图的甲所示,A、B两点相距x=7m,一个质量m=2.0kg的木块开始静止在光滑水平面上的A点,木块受到如图乙的周期性水平力F的作用,规定向左方向为正方向.求:
(1)若力F的变化周期T=4s,则在t=0时刻将木块从A点无初速释放,木块到达B点时动能的大小;
(2)所加力F的频率f多大时,在t=到t=时间内从A点无初速释放该木块,木块不能到达B点.

查看答案和解析>>

同步练习册答案