题目内容
【题目】如图所示,倾角30°的光滑斜面上,劲度系数k=5N/m的轻质弹簧两端连接着两个质量均为m=1kg的物块B和C,C紧靠着挡板P,B通过轻质细绳跨过光滑定滑轮与质量M=8kg的物块A连接,细绳平行于斜面,A在外力作用下静止在圆心角为60°的六分之一光滑圆弧轨道的顶端a处,此时绳子恰好拉直且无张力;圆弧轨道最低端b与光滑水平轨道相切。现由静止释放A,当A滑至圆弧轨道最低点b时,C恰好离开挡板P(B未到达斜面最高点),此时绳子突然断裂。重力加速度取,弹簧的形变始终在弹性限度内,细绳不可伸长:(已知)
(1)求从一开始到绳子断裂物块B的位移的大小;
(2)求当物块A滑至b处,绳子断后瞬间,A的速度大小。
【答案】(1)2m;(2)
【解析】
(1)A位于a处时,细绳无张力且物块B静止,对B由力的平衡,弹簧压缩
当C恰好离开挡板P时,对C由力的平衡,弹簧拉伸
可得B的位移
=2m
(2)A在a处与在b处时,A、B的系统由机械能守恒
;
A、B沿着绳子方向的速度大小相等
解得
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