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如图在倾角为30°的光滑斜面上,有一劲度系数为k的轻弹簧,其一端固定在固定挡板C...

如图在倾角为30°的光滑斜面上,有一劲度系数为k的轻弹簧,其一端固定在固定挡板C上,另一端连接一质量为m的一物体A.有一细绳通过定滑轮,细绳的一端系在物体A上(细绳与斜面平行),另一端系有一绳套.图中物体A处于静止状态,当在细绳套上轻轻挂上一个质量为m的物体B后物体A将沿斜面向上运动,试求:
(1)未挂物体B时,弹簧的形变量.
(2)物体A的最大速度值.

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(1)未挂物体B时,对于物体A,运用平衡条件求出此时弹簧的压缩量. (2)挂B后A沿斜面向上做加速度减小的加速运动,当A加速度为0时,A速度最大,对AB分别根据平衡条件求出此时弹簧的伸长量,进而判断在此过程中弹簧弹性势能改变量,设最大速度为υ,对于A、B及弹簧组成的系统由机械能守恒即可求出A的最大速度值; 【解析】 (1)设未挂物体B时,弹簧的压缩量为x,则有:mgsin 30°=kx 所以x=. (2)当A的速度最大时,设弹簧的伸长量为x′,则有 mgsin 30°+kx′=mg 所以x′=x= 故可见A速度最大时与初始时弹簧的弹性势能相等. 对A、B和弹簧组成的系统,从刚挂上B到A的速度最大的过程,由机械能守恒定律得:   mg•2x-mg•2xsin 30°=•2m 解得,vm= 答:(1)未挂物体B时,弹簧的形变量是; (2)物体A的最大速度值是.
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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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