题目内容
【题目】如图 所示,质量为 m1 的物体 A 经一轻质弹簧与下方地面上的质量为 m2 的物 体 B 相连,弹簧的劲度系数为 k,A、B 都处于静止状态.一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端 连物体 A,另一端连一轻挂钩,不计滑轮的摩擦,开始时各段绳都处于伸直状态,A 上方的一段 绳沿竖直方向.重力加速度为 g.
(1)求弹簧的压缩量;
(2)现用一恒力 F 沿竖直方向向下拉挂钩,求物块 B 刚要离开地面时物块 A 的加速度 a;
(3)第(2)问中,若物块 B 刚要离开地面时,物块 A 的速度为 v.求从开始施加拉力到物块 B刚要离开地面过程中,弹簧弹力对物块 A 所做的功;
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
(1) 根据胡克定律
F1=kx1
解得:
(2) 刚要离开地面时,弹簧的伸长量为x2
kx2=m2g
此过程中以A为研究对象,根据动能定理
重力和拉力做功分别为
得:
(3)分析题意可知,B不再上升,表明此时A和C的速度为零,C已降到最低点.以A、C和弹簧为研究对象,根据机械能守恒定律,弹簧弹性势能增加量为
得:
弹力对A所做的功

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