题目内容
如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为 mA、mB,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态,现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,求物块B刚要离开C时物块A受到的合外力和从开始到此时物块A的位移d。(重力加速度为g)
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【答案】
F-(mA+mB)gsinθ,方向沿斜面向上![]()
【解析】B刚要离开C时,弹簧弹力大小:F弹=mBgsinθ. (2分)
以A为研究对象,受力如图1-16所示,
(2分)
故合力F合=F-F弹-mAgsinθ=F-(mA+mB)gsinθ (2分)
.开始时弹簧压缩量Δx1=
,
(2分)
B刚要离开挡板时,弹簧伸长量Δx2=
,
(2分)
所以A的位移d=Δx1+Δx2=
.
(2分)
本题考查牛顿第二定律,当B敢要离开C时,弹簧弹力等于物体B沿斜面向下的分力,再以A为研究对象求得此时弹簧弹力及弹簧伸长量,在一开始弹簧弹力等于物体A沿斜面向下的分力,由胡克定律可求得物体A上升的高度
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