Question

【题目】如图所示，小车A、小物块B由绕过轻质定滑轮的细线相连，小车A放在足够长的水平桌面上，B、C两小物块在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C放在水平地面上，现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与桌面平行．已知A、B、C的质量均为m，A与桌面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度为g．细线与滑轮之间的摩擦不计．开始时，整个系统处于静止状态，对A施加一个恒定的水平拉力F后，A向右运动至速度最大时，C恰好离开地面．求此过程中，

（1）拉力F的大小；

（2）拉力F做的功；

（3）C恰好离开地面时A的速度．

Answer 1

【答案】（1）2.2mg （2） （3）

【解析】

试题（1）A向右运动至最大速度时C恰好离开地面，此时A.B.C加速度均为零，设此时绳的拉力为T，对A：，对B.C整体：

代入数据解得。

（2）开始时整个系统静止，弹簧压缩量为，则对B有，

因B.C的质量相等，故C恰好离开地面时，弹簧伸长量仍为

所以拉力做的功。

（3）A由静止到向右运动至速度最大的过程中，对A.B.C由能量守恒得

，解得。