题目内容

(14分)如图所示,物块Α、Β用一劲度系数为k=200N/m的轻弹簧相连静止于水平地面上,Α物体质量mA=2kg, Β物体质量mB="4Kg." 现用一恒力F=30N竖直向上拉物体A, 使Α从静止开始运动,当Α运动到最高点时Β刚好要离开地面但不能继续上升。若弹簧始终处于弹性限度内,取g = 10m/s2。求:

(1)Β刚要离开地面时,拉力F做的功;
(2)Β刚要离开地面时Α的加速度大小;
(3)从Α开始运动到Α到达最高点的过程中弹簧弹力对Α做的功。

(1)9J(2)-15m/s2(3)-3J

解析试题分析:(1)未加拉力时弹簧缩短量为x1
kx1=mAg  ①
B刚要离地时弹簧伸长量为x2 kx2=mBg  ②
设拉力F做功W1
W1=F(x1+x2) ③
解得:W1=9J  ④
(2)B刚要离地时,对A,根据牛顿第二定律可得:F-mAg-kx2=mAaA   ⑤
解得:aA=-15m/s2  ⑥
(3)设弹簧对A做的功W,对A根据动能定理可得:W1+W-mAg(x1+x2)=0  ⑦
解得:W=-3J      ⑧
评分标准:本题14分,正确得出①②式各给一分,其余各式各给2分
考点: 考查了动能定律,牛顿第二定律,胡克定律

练习册系列答案
相关题目

(10分)小明通过实验验证力的平行四边形定则。
(1)实验记录纸如题图所示,O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置,两弹簧测力计共同作用时,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点;一个弹簧测力计拉橡皮筋时,拉力F3的方向过P3点。三个力的大小分别为:F1=3.30 N、F2=3.85 N和F3=4.25 N。请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力。

(2)仔细分析实验,小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化,影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度,发现读数不相同,于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。
实验装置如题图所示,将一张白纸固定在竖直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O点,下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N,在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程,再次记录下N的轨迹。

两次实验记录的轨迹如题图所示,过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点,则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为             

(3)根据(2)中的实验,可以得出的实验结果有哪些?         (填写选项前的字母)

A.橡皮筋的长度与受到的拉力成正比
B.两次受到的拉力相同时,橡皮筋第2次的长度较长
C.两次被拉伸到相同长度时,橡皮筋第2次受到的拉力较大
D.两次受到的拉力相同时,拉力越大,橡皮筋两次的长度之差越大
(4)根据小明的上述实验探究,请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。
                                                                                               
                                                                                              

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