(9分)如圖所示,一質(zhì)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(zhì)量也為的物塊B疊放在A的上面,A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)。若A、B粘連在一起,用一豎直向上的拉力緩慢提B,當(dāng)拉力的大小為時(shí),A物塊上升的高度為L,此過(guò)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(dāng)A物塊上升的高度也為L時(shí),AB恰好分離。已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,求:

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

試題分析:(1)設(shè)彈簧原長(zhǎng)為
沒(méi)有作用力時(shí),彈簧總長(zhǎng)度為
當(dāng)時(shí),彈簧總長(zhǎng)度為   
又由題意可知   
解得   
(2)A、B剛分離時(shí),A不受B對(duì)它的彈力作用,經(jīng)受力分析可得它的加速度為
   
此時(shí)B的加速度為
   
且剛分離時(shí)應(yīng)有
由以上方程解得   
(3)設(shè)上升L過(guò)程中,彈簧減小的彈性勢(shì)能為A、B粘連一塊上升時(shí),依據(jù)功能關(guān)系有:
   
在恒力F作用上升過(guò)程中有:
  
由以上兩式可得:   
點(diǎn)評(píng):本題要注意臨界條件的確定,兩者分離不是彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)而是二者加速度相同時(shí).故分析清楚運(yùn)動(dòng)過(guò)程非常關(guān)鍵.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

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

(1)求物塊處于平衡位置時(shí)彈簧的長(zhǎng)度;
(2)選物塊的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn),沿斜面向下為正方向建立坐標(biāo)軸,用x表示物塊相對(duì)于平衡位置的位移,證明物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng);
(3)求彈簧的最大伸長(zhǎng)量;
(4)為使斜面始終處于靜止?fàn)顟B(tài),動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)滿足什么條件(假設(shè)滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力)?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一個(gè)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(lái)源:不詳 題型:單選題

關(guān)于彈力,下列說(shuō)法中錯(cuò)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(shí),兩物體一定同時(shí)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(diǎn)的切線方向

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于重力、彈力和摩擦力的說(shuō)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(dòng)摩擦因數(shù)與物體之間的壓力成反比,與滑動(dòng)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(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,A、B兩物體的質(zhì)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?fàn)顟B(tài).現(xiàn)對(duì)A施加豎直向上的力F將A提起,穩(wěn)定時(shí)B對(duì)地面無(wú)壓力. 當(dāng)撤去F,A由靜止向下運(yùn)動(dòng)至速度最大時(shí),重力做功為(      )

A.                      B.
C.               D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

一勁度系數(shù)k = 800N/m的輕質(zhì)彈簧兩端分別連接著質(zhì)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(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)0.4s物體B剛要離開(kāi)地面,求:(設(shè)整個(gè)過(guò)程彈簧都在彈性限度內(nèi),取g = 10m/s2

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

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)質(zhì)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(zhì)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(shí)間內(nèi)與甲物體粘在一起(不再分離)向下運(yùn)動(dòng)。它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng),上升的最高點(diǎn)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(nèi),空氣阻力可忽略不計(jì),重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)乙物體和甲物體碰撞過(guò)程中損失的動(dòng)能;
(2)乙物體和甲物體碰撞后一起向下運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)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(lái)源:不詳 題型:填空題

一根彈簧在彈性限度內(nèi),對(duì)其施加20N的拉力時(shí),其長(zhǎng)為25cm,對(duì)其施40N壓力時(shí),其長(zhǎng)為10cm,則該彈簧自然長(zhǎng)度為_(kāi)_____cm,其勁度系數(shù)為_(kāi)_____N/m.

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