试题分析:(1)A刚离开地面时,物体C沿斜面下滑的距离应该等于弹簧原来被压缩的长度再加上后来弹簧被拉长的长度,被压缩和被拉长的长度可以根据胡克定律求得; (2)B获得最大速度时,B应该处于受力平衡状态,对B受力分析,可以求得斜面的倾角α; (3)对于整个系统机械能守恒,根据机械能守恒列出方程就可以求得B的最大速度. (14分)(1)设开始时弹簧压缩的长度为xB得: ① (1分) 设当物体A刚刚离开地面时,弹簧的伸长量为xA得:② (1分) 当物体A刚离开地面时,物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离为: ③ (1分) 由①②③式解得:④ (1分) (2)物体A刚刚离开地面时,以B为研究对象,物体B受到重力mg、弹簧的弹力、细线的拉力T三个力的作用,设物体B的加速度为a,根据牛顿第二定律,对B有: ⑤ (2分) 对A有:⑥ (1分) 由②③两式得:⑦ (1分) 当B获得最大速度时,有:a=0⑧ (1分) 由②⑦⑧式联立,解得⑨所以:⑩ (1分) (3)由于,弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等,弹簧弹力做功为零,且物体A刚刚离开地面时,B、C两物体的速度相等,设为,(1分) 由动能定理得: ⑾ (1分) 由①④⑩⑾式,解得: (2分) 点评:对于机械能守恒定律,有多个表达式,可以用初态的机械能等于末态的机械能,也可以用动能的增加等于势能的减少,对于第一种表达式要选取零势能面,第二种由于用的它们的差值的大小,所以不用取零势能面,在解题时要注意公式的选择. |