如图所示,在倾角为θ的光滑斜面下端系有一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧上端连一个质量为m的物块A,物块A上方紧靠一个质量为

如图所示,在倾角为θ的光滑斜面下端系有一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧上端连一个质量为m的物块A,物块A上方紧靠一个质量为m的物块B,问:
(1)平衡时弹簧的形变量x1
(2)若用一平行于斜面的拉力F向上拉物块B,使以加速度为a(a<gsinθ)沿斜面做匀加速运动,求拉力F的取值范围,及经多长时间两物块分离.
一根野草 1年前 已收到1个回答 举报

青清水木 幼苗

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解题思路:(1)根据共点力平衡即可求得压缩量;
(2)利用牛顿第二定律求出刚开始加速和刚好分离时的拉力即可求的力F范围,求出加速运动的位移,由运动学公式即可求的时间

平衡时由共点力平衡可知
2mgsinθ=kx1
x1=[2mgsinθ/k]
(2)刚作用力F时,在力F作用下,使AB一起向上加速运动,故此时拉力为F+kx1-2mgsinθ=2ma
故F=2ma
当AB刚好分离时,此时作用力F为F-mgsinθ=ma
故F=mgsinθ+ma
故拉力F范围为2ma≤F≤mgsinθ+ma
当刚好分离时,对物体A由牛顿第二定律可得kx-mgsinθ=ma
x=[ma+mgsinθ/k]
故弹簧匀加速运动的位移为△x=x1−x=
mgsinθ−ma
k
经历时间为△x=
1
2at2
t=

2△x
a=

2(mgsinθ−ma)
ak
答:(1)平衡时弹簧的形变量x1为[2mgsinθ/k]
(2)若用一平行于斜面的拉力F向上拉物块B,使以加速度为a(a<gsinθ)沿斜面做匀加速运动,拉力F的取值范围为2ma≤F≤mgsinθ+ma,及经

2(mgsinθ−ma)
ak两物块分离

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;胡克定律.

考点点评: 在运动的过程中物体的受力在变化,但是物体的加速度不变,从而可以求得物体运动的位移和运动的时间.

1年前

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