题目内容
13.如图所示,A、B两个物块用轻弹簧相连接,它们的质量分别为mA=2kg和mB=3kg,弹簧的劲度系数为k=400N/m,物块B置于水平地面上,物块A靠弹簧托住,系统处于静止状态.现用一恒力F=60N竖直向上拉物块A使之向上运动,重力加速度g取10m/s2,试求:(1)物块B刚要离开地面时,物块A的加速度a的大小;
(2)从开始拉A到物块B刚要离开地面时,物块A的位移s.
分析 (1)设当B刚要离开地面时,弹簧伸长量为X2,此时物体A的加速度为a,B的加速度为0,由胡克定律和牛顿第二定律列式即可求解;
(2)由胡克定律有求出未用力F拉动时弹簧的压缩量x1,以及B刚要离开地面时的伸长量,则物块A的总位移d=X1+X2解.
解答 解:(1)B刚要离开地面时,弹簧弹力为 F1=mBg;
据牛顿第二定律,有 F-F1-mAg=mAa;
解得a=5m/s2;
(2)开始,未用力F拉动时,A、B静止,设弹簧压缩量为x1,由胡克定律有
kx1=mAg
x1=$\frac{{m}_{A}g}{k}$=0.05m
由题意当物块B刚要离开地面时,x2=$\frac{{m}_{B}g}{k}$=0.075m;
物块A的总位移x=x1+x2
x=x1+x2=0.125m.
答:(1)物块B刚要离开地面时,物块A的加速度a的大小是5m/s2;
(2)从开始拉A到物块B刚要离开地面时,物块A的位移是0.125m.
点评 本题主要考查了胡克定律、牛顿第二定律的直接应用,要求同学们能正确分析物体的运动情况,能求出物块A的总位移,难度适中.
练习册系列答案
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