题目内容
(19分)如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在固定挡板C上,另一端连接一质量为m的物体A,—轻细绳通过定滑轮,一端系在物体A上,另一端有一细绳套,细绳与斜面 平行,物体A处于静止状态。现在细绳套上轻轻挂上一 个质量也为m的物体B,A将在斜面上做简谐运动。试求:![]()
(1)物体A的振幅;
(2)物体A的最大速度值;
(3)物体B下降到最低点时,细绳对物体B的拉力值。
(1)
(2)
(3)![]()
解析试题分析:⑴未挂物体B时,设弹簧压缩量为
,对于物体A由平衡条件有:![]()
解得:![]()
挂上B,整体平衡时,设弹簧伸长量为
,由平衡条件有:
![]()
振幅为![]()
(2)因
与
相等,故在此过程中弹簧弹性势能改变量![]()
设最大速度为
,对于A、B及弹簧组成的系统由机械能守恒定律得![]()
将
、
代入得 ![]()
(3)A运动到最高点时弹簧的伸长量
设此时细绳对B的拉力为![]()
A在最高点时,由牛顿第二定律
B在最低点时,由牛顿第二定律
联立解得![]()
考点:本题考查了物体受力平衡、牛顿运动定律、机械能守恒定律。
练习册系列答案
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如图所示是古代农村中使用的一种舂米工具,O为固定轴,石块固定在A端,脚踏左端B可以使石块升高至P处,放开脚,石块会落下打击稻谷,若脚用力F,方向始终竖直向下,假如石块升到P处的过程中每时刻都处于平衡状态,则: ( )![]()
| A.F先变大后变小 | B.F的大小始终不变 |
| C.F的力矩始终不变 | D.F的力矩先变大后变小 |
下列关于惯性的说法正确的是
| A.战斗机战斗前抛弃副油箱,是为了增大战斗机的惯性 |
| B.乒乓球可快速抽杀,是因为乒乓球惯性小 |
| C.火箭升空时,火箭的惯性随其速度的增大而增大 |
| D.做自由落体运动的物体没有惯性 |