题目内容
【题目】如图所示,固定斜面的倾角θ=30°,物体A 与斜面之间的动摩擦因数μ=,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C 点。用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A 和B,滑轮右侧绳子与斜面平行,A 的质量为2m,B 的质量为m,初始时物体A 到C 点的距离为L。现给A、B 一初速度(v0>),使A开始沿斜面向下运动,B 向上运动,物体A 将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C 点。已知重力加速度为g,不计空气阻力,整个过程中,轻绳始终处于伸直状态
求:(1)物体A 向下运动刚到C 点时的速度;
(2)弹簧的最大压缩量;
(3)弹簧的最大弹性势能。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
试题分析:(1)A和斜面间的滑动摩擦力大小为 f=2μmgcosθ,物体A向下运动到C点的过程中,根据功能关系有:2mgLsinθ+3mv02=3mv2+mgL+fL,
解得:.
(2)从物体A接触弹簧,将弹簧压缩到最短后又恰回到C点,对系统应用动能定理,有:
-f2x=0-3mv2,
解得:.
(3)弹簧从压缩最短到恰好能弹到C点的过程中,对系统根据能量关系有:
Ep+mgx=2mgxsinθ+fx
因为mgx=2mgxsinθ
所以有:
练习册系列答案
相关题目