题目内容

 如图所示,在倾角为θ的固定的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A 、B .它们的质量都为m,弹簧的劲度系数为k , C为一固定挡板。系统处于静止状态,开始时各段绳都处于伸直状态。现在挂钩上挂一物体P,并从静止状态释放,已知它恰好使物体B离开固定档板C, 但不继续上升(设斜面足够长和足够高)。求:

(1)求A能上升的最大位移?

(2)物体P的质量多大?

(3)物块B刚要离开固定档板C时,物块A 的加速度a多大?

 

 

 

 

 

 

 

【答案】

 解:(1)令x1表示未挂P时弹簧的压缩量,由胡克定律和牛 顿定律可知mAgsinθ=kx1     ① (1分)

令x2表示B 刚要离开C时弹簧的伸长量,由胡克定律和牛顿定律可知kx2=mBgsinθ  ②     (1分)

则  x1= x2    ③    (1分)  

此时 A能上升的最大位移d=x1+x2=    ④    (1分)

(2)B 刚要离开C时,A.B和P的速度都为0,P和A的位移大小相等,

由系统机械能守恒得:     ⑤     (2分)

 (1分)

(3)此时A和P的加速度大小相等,设为a,   P的加速度方向向上

对P物体 :F-mP g=mP a  ⑥   (2分)   对A物体 :mgsinθ+kx2—F=ma  ⑦  (2分)

               由⑥⑦ 式可得a=        ⑧   (1分)

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