(9分)如圖所示,一質量為的物塊A與直立輕彈簧的上端連接,彈簧的下端固定在地面上,一質量也為的物塊B疊放在A的上面,A、B處于靜止狀態(tài)。若AB粘連在一起,用一豎直向上的拉力緩慢提B,當拉力的大小為時,A物塊上升的高度為L,此過程中,該拉力做的功為;若A、B不粘連,用一豎直向上的恒力作用在B上,當A物塊上升的高度也為L時,A、B恰好分離。已知重力加速度為g,不計空氣阻力,求:

(1)彈簧的勁度系數(shù);
(2)恒力的大;
(3)AB分離時速度的大小。
(1)(2)(3)

試題分析:(1)設彈簧原長為
沒有作用力時,彈簧總長度為
時,彈簧總長度為   
又由題意可知   
解得   
(2)A、B剛分離時,A不受B對它的彈力作用,經(jīng)受力分析可得它的加速度為
   
此時B的加速度為
   
且剛分離時應有
由以上方程解得   
(3)設上升L過程中,彈簧減小的彈性勢能為A、B粘連一塊上升時,依據(jù)功能關系有:
   
在恒力F作用上升過程中有:
  
由以上兩式可得:   
點評:本題要注意臨界條件的確定,兩者分離不是彈簧恢復到原長而是二者加速度相同時.故分析清楚運動過程非常關鍵.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,質量為M、傾角為α的斜面體(斜面光滑且足夠長)放在粗糙的水平地面上,底部與地面的動摩擦因數(shù)為μ,斜面頂端與勁度系數(shù)為k、自然長度為l的輕質彈簧相連,彈簧的另一端連接著質量為m的物塊。壓縮彈簧使其長度為時將物塊由靜止開始釋放,且物塊在以后的運動中,斜面體始終處于靜止狀態(tài)。重力加速度為。

(1)求物塊處于平衡位置時彈簧的長度;
(2)選物塊的平衡位置為坐標原點,沿斜面向下為正方向建立坐標軸,用x表示物塊相對于平衡位置的位移,證明物塊做簡諧運動;
(3)求彈簧的最大伸長量;
(4)為使斜面始終處于靜止狀態(tài),動摩擦因數(shù)μ應滿足什么條件(假設滑動摩擦力等于最大靜摩擦力)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個物體從斜面上勻速下滑,它的受力情況是( 。
A.受到重力、彈力、下滑力和摩擦力的作用
B.受到重力、彈力和摩擦力的作用
C.物體受到的彈力方向垂直斜面斜向下
D.物體受到的摩擦力大小小于下滑力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關于彈力,下列說法中錯誤的是(  )
A.彈力一定產(chǎn)生在相互接觸的兩物體之間
B.兩物體間有相互作用的彈力時,兩物體一定同時發(fā)生形變
C.只有彈性形變才產(chǎn)生彈力
D.彈力的方向總是垂直于兩物體的接觸面或接觸點的切線方向

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列關于重力、彈力和摩擦力的說法,正確的是( 。
A.靜摩擦力的大小在零和最大靜摩擦力之間
B.勁度系數(shù)越大的彈簧,產(chǎn)生的彈力越大
C.動摩擦因數(shù)與物體之間的壓力成反比,與滑動摩擦力成正比
D.物體的重心一定在物體上

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,A、B兩物體的質量分別是m1和m2,用勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連,處于豎直靜止狀態(tài).現(xiàn)對A施加豎直向上的力F將A提起,穩(wěn)定時B對地面無壓力. 當撤去F,A由靜止向下運動至速度最大時,重力做功為(      )

A.                      B.
C.               D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

一勁度系數(shù)k = 800N/m的輕質彈簧兩端分別連接著質量均為12kg的物體A、B,將他們豎直靜止在水平面上,如圖16所示,現(xiàn)將一豎直向上的變力F作用A上,使A開始向上做勻加速運動,經(jīng)0.4s物體B剛要離開地面,求:(設整個過程彈簧都在彈性限度內,取g = 10m/s2

小題1:此過程中所加外力F的最大值和最小值;
小題2:此過程中力F所做的功。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)質量m="1.0" kg的甲物體與豎直放置的輕彈簧的上端連接,彈簧下端固定在地面上,如圖所示。質量m="1.0" kg的乙物體從甲物體正上方,距離甲物體h="0.40" m處自由落下,撞在甲物體上在極短的時間內與甲物體粘在一起(不再分離)向下運動。它們到達最低點后又向上運動,上升的最高點比甲物體初始位置高H="0.10" m。已知彈簧的勁度系數(shù)k="200" N/m,且彈簧始終在彈性限度內,空氣阻力可忽略不計,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)乙物體和甲物體碰撞過程中損失的動能;
(2)乙物體和甲物體碰撞后一起向下運動至最低點的過程中,甲乙兩物體克服彈簧彈力所做的功。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

一根彈簧在彈性限度內,對其施加20N的拉力時,其長為25cm,對其施40N壓力時,其長為10cm,則該彈簧自然長度為______cm,其勁度系數(shù)為______N/m.

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