题目内容
如图所示,一劲度系数为k的轻弹簧左端固定在长且薄的木板A的左侧,轻弹簧右端与小物块B连接,已知木板A的质量为mA,小物块B的质量为mB.且A、B之间、以及A与水平地面间均光滑.开始时,A和B均静止,现同时对A、B施加等大反向的水平恒力F1和F2,即F1=F2=F.设整个过程中弹簧的形变不超过其弹性限度,B始终未滑离A.求:
(1)以地面作为参照系,求当木板A的位移为lA时,物块B的位移lB的大小;
(2)当弹簧的伸长量最大时,木板A的位移lA'是多大?并求这时由A、B及弹簧组成的系统所具有的机械能E.
(1)以地面作为参照系,求当木板A的位移为lA时,物块B的位移lB的大小;
(2)当弹簧的伸长量最大时,木板A的位移lA'是多大?并求这时由A、B及弹簧组成的系统所具有的机械能E.
(1)由动量守恒得,mA
-mB
=0
则物块B的位移 大小lB=
.
(2)A、B做同频率的简谐运动,设运动到平衡位置时弹簧的伸长量为x.
有:F=kx
弹簧伸长量最大时,有:lA′+lB′=2x
由动量守恒定律可知,mAlA′-mBlB′=0
联立求解,得弹簧的伸长量最大时,lA′=
.
外力F所做的功等于系统具有的机械能,所以系统具有的机械能E=
.
答:(1)当木板A的位移为lA时,物块B的位移lB的大小lB=
.
(2)当弹簧的伸长量最大时,木板A的位移lA′=
,这时由A、B及弹簧组成的系统所具有的机械能E=
.
| lA |
| t |
| lB |
| t |
则物块B的位移 大小lB=
| mAlA |
| mB |
(2)A、B做同频率的简谐运动,设运动到平衡位置时弹簧的伸长量为x.
有:F=kx
弹簧伸长量最大时,有:lA′+lB′=2x
由动量守恒定律可知,mAlA′-mBlB′=0
联立求解,得弹簧的伸长量最大时,lA′=
| 2mAF |
| (mA+mB)k |
外力F所做的功等于系统具有的机械能,所以系统具有的机械能E=
| 2F2 |
| k |
答:(1)当木板A的位移为lA时,物块B的位移lB的大小lB=
| mAlA |
| mB |
(2)当弹簧的伸长量最大时,木板A的位移lA′=
| 2mAF |
| (mA+mB)k |
| 2F2 |
| k |
练习册系列答案
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