题目内容
如图所示,细绳的上端系在固定斜面的固定挡板上,下端连着物块B,轻弹簧一端与物块B相连,斜面与物块B接触处和接触处以上的部分是光滑的,斜面与物块B接触处以下部分粗糙,物块A、B的质量分别为m1、m2,物块A与斜面间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为θ,物块A沿斜面向上滑动,刚与弹簧接触时速度大小为v0,继续向上运动压缩弹簧并被向下弹回,物块B始终静止。弹簧的劲度系数为k,若物块A上升到最高点时细绳的拉力恰好为零。求:![]()
(1)弹簧被压缩的最大压缩量;
(2)如果物块A能向下返回且与弹簧分离,则刚分离瞬间物块A的速度大小;
(3)物块A在与弹簧接触的过程中,合力对物块A的冲量大小。
解:(1)细线拉力为0时,物块B受弹簧弹力:F=m2gsinθ
胡克定律F=kx
解得弹簧最大压缩量:x=
.
(2)从物块A向上接触弹簧到返回与弹簧分离时,重力和弹簧弹力做功为零,
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设物块A与弹簧分离时速度为v
斜面对物块A的支持力:N=m1gcosθ
斜面对物块A的摩擦力:f=μN
动能定理:-2fx=
m1v2-
m1v02
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解得分离时速度:
.
(3)设沿斜面向下运动速度取正,I合=mv2-mv1=m1(v+v0)
I合=m1(
+v0).
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