题目内容

1.如图所示,倾角为θ的光滑斜面的底端固定一垂直于斜面的挡板,质量同为m的A、B两物体由劲度系数为k的轻弹簧连接,放在斜面上,最初处于静止状态.现用一平行于斜面的力F拉B物体沿斜面向上缓慢运动,在物体A离开挡板之前(弹簧一直处于弹性限度内),B物块沿斜面上升的位移l和此时F的大小是$\frac{2mgsinθ}{k}$、2mgsinθ.

分析 先对木块B受力分析,受重力,斜面的支持力和弹簧的弹力,根据共点力平衡条件求出弹簧的弹力后,再得到弹簧的压缩量;物块A刚要离开挡板时,先对物块A受力分析,受重力、支持力和弹簧的拉力,根据平衡条件求出弹簧弹力后进一步得到弹簧的伸长量,从而得到物体B的位移.

解答 解:重力沿斜面向下的分力等于弹簧向上的弹力,设开始系统平衡时弹簧的压缩长度为x1
对A:mgsinθ=kx1
设物块A刚要离开挡板时,弹簧的伸长量为x2
对A:kx2=mgsinθ ②
对B:F-mgsinθ-kx2=0 ③
由②③解得:F=2mgsinθ
由题意可知d=x1+x2
由①②④解得:d=$\frac{2mgsinθ}{k}$
故答案为:$\frac{2mgsinθ}{k}$;2mgsinθ.

点评 注意弹簧即可以被压缩也可以被拉长,弹力的方向要根据实际情况判断,然后结合物体受力平衡解出结果.

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