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如图所示,质量为2m的物体A经一轻质弹簧与地面上的质量为3m的物体B相连,弹簧的...

如图所示,质量为2m的物体A经一轻质弹簧与地面上的质量为3m的物体B相连,弹簧的劲度系数为k,一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮,一端连物体A,另一端连一质量为m的物体C,物体A、B、C都处于静止状态.已知重力加速度为g,忽略一切摩擦.
(1)求物体B对地面的压力;
(2)把物体C的质量改为5m,这时C缓慢下降,经过一段时间系统达到新的平衡状态,这时B仍没离开地面,且C只受重力和绳的拉力作用,求此过程中物体A上升的高度.

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(1)以AB整体为研究对象,分析受力,求解地面对B的支持力,再求出B对地面的压力. (2)以A为研究对象,先求出把物体C的质量改为5m时,弹簧的伸长量,再求出开始弹簧的压缩量,根据几何关系求出此过程中物体A上升的高度. 【解析】 (1)对AB整体,根据平衡条件得:    mg+FN=5mg, 得地面对B的支持力FN=4mg,则物体B对地面的压力FN′=FN=4mg; (2)对C:绳子的拉力FT=5mg. 对A:FT=Fk+2mg, 所以Fk=3mg,即kx1=3mg, 得到弹簧的伸长长度为x1= 开始时,弹簧的压缩量为x2,则 kx2=mg, 由几何关系得到,A上升的高度为:   hA=x1+x2=. 【解析】 (1)物体B对地面的压力为4mg; (2)此过程中物体A上升的高度为.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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