Question

如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m_A、m_B，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板．系统处于静止状态．现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A受到的合外力和从开始到此时物块A的位移d．（重力加速度为g）

Answer

要求物块B刚要离开C时物块A受到的合外力，就需要知道此时B所受的各个力，即需要知道此时弹簧的拉力，由于物块B刚要离开C，故固定挡板对B的支持力为0，所以根据B的受力情况求出此时弹簧弹力大小为F1=mBgsinθ，从而求出物块B刚要离开C时物块A受到的合外力；
要求从开始到此时物块A的位移d，需要知道弹簧的形变情况，由于开始时弹簧处于压缩状态，而物块B刚要离开C时弹簧处于拉伸状态，故弹簧的伸长量就等于物块A的位移，所以要求出开始时弹簧的压缩量和B刚要离开时C时弹簧伸长量．
【解析】
当物块B刚要离开C时，固定挡板对B的支持力为0，由于系统处于静止状态，则此时B的加速度a=0，
以B为研究对象则有：F1-mBgsinθ=0，
故此时弹簧弹力大小为F1=mBgsinθ．
则A所受的合外力F合=F-F1-mAgsinθ=F-（mA+mB）gsinθ，
在恒力F沿斜面方向拉物块A之前，弹簧的弹力大小为mAgsinθ，
故此时弹簧的压缩量为△x1=，
B刚要离开时，弹簧伸长量△x2=，
所以A的位移d=△x1+△x2=．
答：物块B刚要离开C时物块A受到的合外力F-（mA+mB）gsinθ，
从开始到此时物块A的位移d=△x1+△x2=．