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=,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mA=2kg,B的质量为mB=1kg,物体A的初始位置到C点的距离为L=0.5m.现给A、B一初速度v0=3m/s,使A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g=10m/s2,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点时的速度大小.
(2)弹簧的最大压缩量.
(3)弹簧的最大弹性势能.
【答案】(1)(2)x=0.2m(3)3J
【解析】(1)在物体A向下运动,刚到C点时过程中,对A和B整体,由动能定理:
)
故
(2)设弹簧的最大压缩量为x,在物体A刚到C点至压缩弹簧又返回C点的过程中,由能量守恒: ,得
(3)设弹簧的最大弹性势能为EP,在物体A刚到C点至压缩弹簧到最短的过程中,由功能关系: ,故.
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