题目内容
(9分)如图所示,一质量为
的物块A与直立轻弹簧的上端连接,弹簧的下端固定在地面上,一质量也为
的物块B叠放在A的上面,A、B处于静止状态。若A、B粘连在一起,用一竖直向上的拉力缓慢提B,当拉力的大小为
时,A物块上升的高度为L,此过程中,该拉力做的功为
;若A、B不粘连,用一竖直向上的恒力
作用在B上,当A物块上升的高度也为L时,A、B恰好分离。已知重力加速度为g,不计空气阻力,求:![]()
(1)弹簧的劲度系数
;
(2)恒力
的大小;
(3)A与B分离时速度的大小。
(1)
(2)
(3)![]()
解析试题分析:(1)设弹簧原长为![]()
没有作用力
时,弹簧总长度为![]()
当
时,弹簧总长度为
又由题意可知
解得
(2)A、B刚分离时,A不受B对它的弹力作用,经受力分析可得它的加速度为
此时B的加速度为
且刚分离时应有![]()
由以上方程解得
(3)设上升L过程中,弹簧减小的弹性势能为
A、B粘连一块上升时,依据功能关系有:
在恒力F作用上升过程中有:
由以上两式可得:
考点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用.
点评:本题要注意临界条件的确定,两者分离不是弹簧恢复到原长而是二者加速度相同时.故分析清楚运动过程非常关键.
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