题目内容
【题目】如图所示,一质量为m的物块A与直立轻弹簧的上端连接,弹簧的下端固定在地面上,一质量也为m的物块B叠放在A的上面,A、B处于静止状态.若A、B粘连在一起,用一竖直向上的拉力缓慢上提B,当拉力的大小为时,A物块上升的高度为L,此过程中,该拉力做功为W;若A、B不粘连,用一竖直向上的恒力F作用在B上,当A物块上升的高度也为L时,A与B恰好分离.重力加速度为g,不计空气阻力,求:
(1)恒力F的大小;
(2)A与B恰分离时的速度大小.
【答案】(1)(2)
【解析】
试题分析:(1)A、B静止时设弹簧压缩距离为x,应有:2mg=kx①
当A、B粘连A上升高度为L时应有: +k(x﹣L)=2mg②
联立①②两式可得:kL=③
由动能定理可得:W+EP﹣2mgL=0④
当A、B不粘连时,对AB整体应有:F﹣2mg+k(x﹣L)=2ma⑤
对A应有:k(x﹣L)﹣mg=ma⑥
联立③⑤⑥解得:F=⑦
(2)当A、B不粘连时由动能定理可得:FL+EP﹣2mgL=(2m)v2⑧
联立④⑦⑧可得
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