题目内容

【题目】如图所示,在竖直方向上AB两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面上,BC两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行.已知AB的质量均为mC的质量为4m,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,释放CC沿斜面下滑,A刚离开地面时,B获得最大速度.求:

(1)斜面倾角α

(2)B的最大速度v.

【答案】(1)30°(2)2g

【解析】

(1)当物体A刚离开地面时,设弹簧的伸长量为xA,对A

此时B受到重力、弹簧的弹力、细线拉力FT三个力的作用,设B的加速度为a,根据牛顿第二定律,对B有:

C有:

B获得最大速度时,有,由此解得,所以

(2)开始时弹簧压缩的长度为,显然

当物体A刚离开地面时,B上升的距离以及C沿斜面下滑的距离均为

由于,弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等,而且物体A刚离开地面时,BC两物体的速度相等,设为v

由机械能守恒定律得

代入数值解得.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网