题目内容
一劲度系数k = 800N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12kg的物体A、B,将他们竖直静止在水平面上,如图16所示,现将一竖直向上的变力F作用A上,使A开始向上做匀加速运动,经0.4s物体B刚要离开地面,求:(设整个过程弹簧都在弹性限度内,取g = 10m/s2)
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1.此过程中所加外力F的最大值和最小值;
2.此过程中力F所做的功。
【答案】
1.t
= 0时,外力F最小,![]()
t = 0.4s时,外力F最大,![]()
2.![]()
【解析】(1)t = 0时,弹簧的压缩量为x1
则![]()
t = 0.4s时,弹簧的伸长量为x2
则![]()
匀加速运动过程,![]()
解得![]()
t = 0时,外力F最小,![]()
t = 0.4s时,外力F最大,![]()
(2)过程末了时刻A的速度
在A上升的过程中,弹簧由压缩0.15m的状态变为伸长0.15m,弹力所作功的代数和为零,由动能定理有:
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解得力F所做的功![]()
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