题目内容
如图所示,
![]()
倾角为θ的固定光滑斜面底部有一垂直斜面的固定档板C.劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与挡板C和质量为m的物体B连接,劲度系数为k2的轻弹簧两端分别与B和质量也为m的物体A连接,轻绳通过光滑滑轮Q与A和一轻质小桶P相连,轻绳AQ段与斜面平行,A和B均静止.现缓慢地向小桶P内加入细沙,当k1弹簧对挡板的弹力恰好为零时,求:
(1)小桶P内所加入的细沙质量;
(2)小桶下降的距离.
初始状态,弹簧k2被压缩,对A由于轻质小桶无拉力,斜面方向受力平衡则有
mgsinθ=k2x2
弹簧k1被压缩,对B沿斜面方向受到自身重力沿斜面向下的分力以及弹簧k2向下的弹力和弹簧k1向上的弹力,根据平衡有mgsinθ+k2x2=k1x1
当弹簧k1对挡板的弹力恰好为零时,k1恢复原长,k2被拉长,对B保持平衡有mgsinθ=k2x′2
对A拉力F沿斜面向上,弹簧弹力向下,所以
F=mgsinθ+k2x′2
对P F=Mg
(1)故细沙的质量为M=2msinθ
(2)小桶下降的距离
x=x1+x2+x′2=2mgsinθ/k1+2mgsinθ/k2.
答案:(1)2msinθ (2)2mgsinθ/k1+2mgsinθ/k2
练习册系列答案
相关题目