如图所示,一劲度系数k=800N/m的轻弹簧的两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B,A、B和轻弹簧静止竖立在水平地面上.现加一竖直向上的力F在上面的
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如图所示,一劲度系数k=800N/m的轻弹簧的两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B,A、B和轻弹簧静止竖立在水平地面上.现加一竖直向上的力F在上面的
题型:不详
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如图所示,一劲度系数k=800N/m的轻弹簧的两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B,A、B和轻弹簧静止竖立在水平地面上.现加一竖直向上的力F在上面的物体A上,使物体A开始向上做匀加速运动,经0.4s物体B刚要离开地面,设整个过程中弹簧都处于弹性限度内,取g=10m/s
2
.求:
(1)此过程中所加外力F的最大值和最小值.
(2)此过程中外力F所做的功.
答案
(1)A原来静止时有:kx
1
=mg
当物体A刚开始做匀加速运动时,拉力F最小,设为F
1
.
对物体A有:F
1
+kx
1
-mg=ma
当物体B刚要离开地面时,拉力F最大,设为F
2
.
对物体A有:F
2
-kx
2
-mg=ma
对物体B有:kx
2
=mg
对物体A有:x
1
+x
2
=
1
2
at
2
解得:a=3.75 m/s
2
联立解得:F
1
=45 N,F
2
=285 N.
(2)在力F作用的0.4 s内,初末状态的弹性势能相等
由功能关系得:
W
F
=mg(x
1
+x
2
)+
1
2
m(at)
2
=49.5 J.
答:(1)此过程中所加外力F的最大值为285N最小值为45N;
(2)此过程中外力F所做的功为49.5 J.
举一反三
将一根原长为50cm,劲度系数是200N/m的弹簧拉长到70cm,则弹簧的弹力大小是( )
A.100N
B.40N
C.140N
D.240N
题型:不详
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|
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斜面上有m
1
和m
2
两个物体,与斜面间的动摩擦因数分别为μ
1
和μ
2
,两物体间用一根轻质弹簧连接,一起沿斜面减速上滑,如右图所示,在一起上滑的过程中,m
1
和m
2
之间的相对距离保持不变,弹簧的长度小于原长,则以下说法正确的是( )
A.μ
1
=μ
2
B.μ
1
>μ
2
C.μ
1
<μ
2
D.以上三种情况都可能
题型:不详
难度:
|
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如图所示,一根原长为L
0
的轻质弹簧,下端固定在水平桌面上,上端固定一个质量为m的物体A,A静止时弹簧的压缩量为△L
1
,在A上再放一个质量为m的物体B,待A、B静止后,再在B上施加一个竖直向下的力,力使弹簧又缩短了△L
2
,这时弹簧的弹性势能为E
P
.现突然撤去力F.求:
(1)撤除力F以后B脱离A向上飞出的瞬间弹簧长度为多少?要有分析过程.
(2)B脱离A时B的速度大小为多少?
题型:不详
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如图所示,bc为固定在车上的水平横杆,物块M套在杆上,靠摩擦力保持相对杆静止,M又通过轻弹簧悬吊着一个小铁球m,此时小车正以大小为a的加速度向右做匀加速直线运动,而M、m均相对小车静止,轻弹簧与竖直方向的夹角为θ.小车的加速度逐渐增大,M始终和小车保持相对静止,当加速度增加到2a时( )
A.横杆对M的弹力增加到原来的2倍
B.横杆对M的摩擦力增加到原来的2倍
C.轻弹簧的伸长量增加到原来的2倍
D.轻弹簧与竖直方向夹角的正切值增加到原来的2倍
题型:不详
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|
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如图所示,四根相同的轻弹簧连接着相同的物体,在外力作用下做不同的运动:图-(a)中,物体在光滑水平面上做加速度大小为g的匀加速直线运动;图-(b)中,物体在倾角为30°的光滑斜面上做沿斜面向上的匀速直线运动;图-(c)中,物体以加速度a=g/2做竖直向下的匀加速直线运动;图-(d)中,物体以加速度a=g做竖直向上的匀加速直线运动.设四根轻弹簧伸长量分别为△l
1
、△l
2
、△l
3
、△l
4
.下列选项中错误的是( )
A.△l
1
>△l
2
B.△l
3
<△l
4
C.△l
1
<△l
4
D.△l
2
=△l
4
题型:不详
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