题目内容
【题目】如图所示,轻弹簧两端分别连接质量均为2kg的物块A、B,静置于带有挡板的倾角为的光滑斜面上。现对物块A施加平行斜面向上的拉力F,使物块A从静止开始沿斜面向上做匀加速直线运动,加速度大小为,物块A运动时,物块B刚好要离开挡板,重力加速度取,求:
(1)弹簧的动度系数k
(2)当物块刚要离开挡板时,拉力F做的功W。
【答案】(1)(2)
【解析】(1)设弹簧的劲度系数为k,由题意可知,经过时间t物块A运动的距离为:
将,代入上式,解答:
没有对物块A施加拉力时,弹簧的压缩量为
当物块B刚好要离开挡板时,弹簧的伸长量为
由题意得到:
联立以上各式解得:
(2)当物块B刚好要离开地面时,物块A的速度为
弹簧压缩量和伸长量相等,弹簧的弹性势能没有发生变化,根据功能关系可知,拉力做的功为:
代入数据可以得到:。
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