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

◎ 题目

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/s2.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.
魔方格

◎ 答案

(1)A原来静止时有:kx1=mg 
当物体A刚开始做匀加速运动时,拉力F最小,设为F1
对物体A有:F1+kx1-mg=ma 
当物体B刚要离开地面时,拉力F最大,设为F2
对物体A有:F2-kx2-mg=ma 
对物体B有:kx2=mg 
对物体A有:x1+x2=
1
2
at2 
解得:a=3.75 m/s2
联立解得:F1=45 N,F2=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:
WF=mg(x1+x2)+
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.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“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…”主要考查了你对  【弹力的大小、胡克定律】,【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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