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一个劲度系数为K=800N/m的轻弹簧,两端分别连接着质量均为m=12kg物体A...

一个劲度系数为K=800N/m的轻弹簧,两端分别连接着质量均为m=12kg物体A和B,将它们竖直静止地放在水平地面上,如图所示.施加一竖直向上的变力F在物体A上,使物体A从静止开始向上做匀加速运动,当t=0.4s时物体B刚离开地面(设整个匀加速过程弹簧都处于弹性限度内,取g=10m/s2).求:
(1)此过程中物体A的加速度的大小
(2)此过程中所加外力F所做的功.

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(1)先求出开始时弹簧被压缩X1,再求出B刚要离开地面时弹簧伸长X2,进而求出整个过程A上升的距离,根据匀加速直线运动位移时间公式即可求解加速度; (2)在力F作用的0.4 s内,初末状态的弹性势能相等,由功能关系即可求解. 【解析】 (1)开始时弹簧被压缩X1,对A:KX1=mAg    ① B刚要离开地面时弹簧伸长X2,对B:KX2=mBg            ② 又mA=mB=m代入①②得:X1=X2 整个过程A上升:S+X1+X2==0.3m 根据运动学公式:S= 解得物体A的加速度:a= (2)设A末速度为Vt 则由:S=得: ∵X1=X2∴此过程初、末位置弹簧的弹性势能不变,弹簧的弹力做功为零.设此过程中所加外力F做功为W,根据动能定理: W-mgS= 解得:W=49.5J  答:(1)此过程中物体A的加速度的大小为3.75m/s2; (2)此过程中所加外力F所做的功为49.5J.
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考点分析:
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(2)求此匀强磁场的磁感应强度B的大小
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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