如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量相等,均为m,弹簧的劲度系数为k,C为一固

如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量相等,均为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.现开始用沿斜面方向的恒力F拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开C时,弹簧与物块A连接处断裂,此时物块A的速度为υ,物块A在恒力作用下继续沿斜面向上运动.求物块A继续前进相同的距离后的速度.(重力加速度为g)
deny_7788 1年前 已收到1个回答 举报

悠悠馨兰 春芽

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解题思路:由受力分析求当物体B刚要离开C时A沿斜面向上运动的位移,再根据动能定理求物块A继续前进相同的距离后的速度.

设未施力F时弹簧的压缩量为x1,以A为研究对象,
根据力的平衡 mAsinθ=kx1
当B刚离开C时,设弹簧的伸长量为x2,以B为研究对象,根据力的平衡有:
mBgsinθ=kx2
由题意知,物块A的位移 S=x1+x2
联立解得S=
(mA+mB)gsinθ
k=
2mgsinθ
k
当B离开C后,A与弹簧脱离,继续上升S的过程中只有重力和力F对A做功,根据动能定理有:
FS−mgSsinθ=
1
2m
v2x−
1
2mv2
所以A的速度vx=

2(F−mgsinθ)S
m+v2=

4(F−mgsinθ)gsinθ
k+v2
答:物块A继续前进相同的距离后的速度为

4(F−mgsinθ)gsinθ
k+v2.

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;胡克定律.

考点点评: 含有弹簧的问题,往往要研究弹簧的状态,分析物块的位移与弹簧压缩量和伸长量的关系是常用思路.

1年前

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