题目内容

【题目】如图所示,一劲度系数为k的轻质弹簧,下端固定在水平地面上,上端与物体A连接。物体A又与一跨过定滑轮的不可伸长的轻绳一端相连,绳另一端悬挂着物体B,B的下面又挂着物体C,A、B、C均处于静止状态。现剪断B和C之间的绳子,则A和B将做简谐运动。已知物体A质量为3m,B质量为2m,C质量为m。试求:

(1)A和B振动的振幅;

(2)振动过程中,绳对物体B的最大拉力和最小拉力;

(3)若选定弹簧原长时弹性势能为0,求振动过程中弹簧的最大弹性势能。

【答案】(1)(2)2.4mg ,1.6mg(3)

【解析】试题分析(1)剪断细绳前后,分析对A和BC整体受力分析,根据平衡条件求振幅;(2)剪断细绳瞬间,B所受拉力最大,分别对A、B受力分析,由牛顿第二定律求

最大拉力;B运动到最高点时拉力最小,根据牛顿第二定律求出最小拉力;(3)根据机械能守恒定律求解最大弹性势能。

(1)剪断细绳前,以B、C为研究对象:

以A为研究对象有:

解得:x=0,即弹簧为原长

剪断细绳后,当A、B振动幅度达到最大时,

以B为研究对象: ,以A为研究对象有:

解得:

由振幅定义可知:

(2)剪断细绳瞬间,B所受拉力最大,由牛顿第二定律得:

对B受力分析:,对A受力分析:

解得:

B运动到最高点时拉力最小,由运动的对称性可知:

解得:

(3)根据机械能守恒定律得:

解得:

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网