94年物理指考計算題

2015-05-25 5:27 am
一圓筒位在水平桌面上,力常數
為 k 的彈簧之一端固定在圓筒的
一個端面上、另一端頂著一顆小
彈珠,如圖 16 所示。當彈簧既
不被壓縮或伸長時,彈珠的中心剛好位在圓筒的開口端。小明緩
緩施水平力於彈珠,使彈簧被壓縮一段距離 d 後放開,使彈珠由
靜止被彈出。設圓筒與彈珠的質量分別為 M 及 m,且所有摩擦
力、彈簧質量及頂著彈珠的平板質量均可不計。
2若圓筒可以自由滑動,則當彈珠位在圓筒開口端時,其相對於
桌面的速率為何?(以 M、m、k 及 d 表示)
(詳解裡有個Ek球不知道從哪來的)

回答 (4)

2015-05-28 5:14 am
✔ 最佳答案
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2015-05-25 6:02 am
假設彈珠的中心在圓筒的開口端時
彈珠的速率為v,圓筒的速率為V
將三物視為一個質量系統
從動量守恆可知mv=MV,取v=MV/m
從能量守恆可知彈簧的彈力位能轉換為彈珠和圓筒的動能
0.5kd^2= 0.5mv^2 +0.5MV^2,kd^2= m(MV/m)^2 +MV^2
ANS:d√[ k/M(M/m +1) ]


收錄日期: 2021-04-24 23:28:42
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20150524000016KK05690

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