题目内容
如图所示,劲度系数为K = 200N/m的弹簧一端固定在足够长的斜面的顶端,另一端与质量为2kg的物块A相连,另一质量为3kg的物块B在沿斜面向上的外力F作用下,与物块A紧挨在一起(不粘连)静止在斜面上,此时F = 62.4N,A、B与斜面间刚好没有摩擦力.现在改变力F,使B以0.6m/s2 的加速度沿斜面向下做匀加速运动.经过一段时间t0 外力F变为恒力.已知A、B与斜面间的动摩擦因数均为0.3,斜面倾角为37o.(g= 10m/s2, sin37°=0.6 , cos37°=0.8)求:
(1)开始时弹簧对A的弹力F1大小?
(2)时间t0 为多少?
解:(1)开始时,摩擦力f=0对AB受力分析如图,
在沿斜面方向上有:
(mA+mB)gsin37°+F1=F (2分)
得:F1=32.4N,方向沿斜面向下. (1分)
(2)变为恒力时,AB间作用力则为零,设弹力向下,此时刚要分开,对A分析,沿斜面方向有: mAgsinθ+F2-μmAgcosθ=mAa (2分)
得:F2=-6N,方向沿斜面向上,处于伸长状态(1分)
位移即为弹簧两次形变量之和,即为:
△x1=F1/K=0.162m
△x2=F2/K=0.03m
AB 运动的总位移为:x=x1+x2=0.192m(2分)
由x=at02/2 (1分)
可知 t=0.8s (1分)
练习册系列答案
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如图所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平面上,上端固定一 质量为m0的托盘,托盘上有一个质量为m的木块.用竖直向下的力将原长为Lo的弹簧压缩后突然撤去外力,则即将脱离m0时的弹簧长度为( )
A、Lo | ||
B、
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C、
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D、
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