题目内容


一劲度系数k=800N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12kg的物体A、B,将它们竖直静止放在水平面上,如图所示.现将一竖直向上的变力F作用在A上,使A开始向上做匀加速运动,经0.40s物体B刚要离开地面.g=10m/s2

试求

(1)物体B刚要离开地面时,A物体的速度vA

(2)物体A重力势能的改变量.


考点:

重力势能;胡克定律..

分析:

开始时弹簧压缩,求解出压缩量;物体B刚要离开地面时,求解出弹簧的伸长量;然后根据重力势能的定义公式求解重力势能的增加量;

拉力对A、B、弹簧系统做的功等于系统机械能的增加量,根据功能关系列式求解即可.

解答:

解:(1)开始时mAg=kx1

当物体B刚要离地面时kx2=mBg

可得:x1=x2=0.15 m

由x1+x2=at2

vA=at

得:vA=1.5 m/s.

(2)物体A重力势能增大,

△EpA=mAg(x1+x2)=36 J.

答:(1)物体B刚要离开地面时,A物体的速度vA为1.5m/s;

(2)物体A重力势能增加36J

点评:

本题关键明确物体做的是匀加速直线运动,同时要能根据平衡条件和胡克定律求解出物体的位移,最后要能根据功能关系列式求解,较难.


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