题目内容
（10分）如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上；B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行。已知A、B的质量均为m，C的质量为4m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放C后它沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度，
求：（1）当物体A从开始到刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离
（2）斜面倾角α
（3）B的最大速度。
【答案】
（1）
（2）
（3）
【解析】
试题分析：（1）设开始时弹簧压缩的长度为xB得：
①
设当物体A刚刚离开地面时，弹簧的伸长量为xA得：
②
当物体A刚离开地面时，物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离为：
③
（1分）
联立解得：
④
（2）物体A刚刚离开地面时，以B为研究对象，物体B受到重力mg、弹簧的弹力
、细线的拉力T三个力作用，设物体B的加速度为a，根据牛顿第二定律，对B有：
⑤
对A有：
⑥
故有：
⑦
当B获得最大速度时，有：
⑧
联立解得：
，所以得：
（3）由于
，弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，弹簧弹力做功为零，且物体A刚刚离开地面时，B、C两物体的速度相等，设为
，
由动能定理得：
解得：
考点：胡克定律、牛顿运动定律、动能定理
练习册系列答案
相关题目
如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABCD（框架电阻忽略不计）固定在水平面内，AB与CD平行且足够长，BC与CD夹角θ（θ＜90°），光滑均匀导体棒EF（垂直于CD）在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，导体棒在滑动过程中始终保持与框架良好接触，经过C点瞬间作为计时起点，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是（ ）
如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABCD（框架电阻忽略不计）固定在水平面内，AB与CD平行且足够长，BC与CD夹角θ（θ＜90°），光滑均匀导体棒EF（垂直于CD）紧贴框架，在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，经过C点作为计时起 点，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是（ ）
如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐波，实线是t=0s时刻的波形图，虚线是t=0.2s时刻的波形图．
如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABC固定在水平面内，AB与BC间夹角为θ，光滑导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下以速度v向右匀速运动，导体棒与框架足够长且构成等腰三角形电路．若框架与导体棒单位长度的电阻均为R，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是（ ）
