Question

【题目】如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态，现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A受到的合外力和从开始到此时物块A的位移d．（重力加速度为g）

Answer 1

【答案】物块B刚要离开C时物块A受到的合外力为F-（mA+mB）gsinθ，从开始到此时物块A的位移d是．

【解析】

当物块B刚要离开C时，固定挡板对B的支持力为0，以B为研究对象，由平衡条件有：F弹-mBgsinθ=0，

故此时弹簧弹力大小为F弹=mBgsinθ．

A的受力情况如图，则A所受的合外力F合=F-F弹-mAgsinθ=F-（mA+mB）gsinθ

在恒力F沿斜面方向拉物块A之前，弹簧的弹力大小为mAgsinθ，

故此时弹簧的压缩量为x1=

B刚要离开C时，弹簧伸长量x2=，

所以A的位移d=x1+x2=．