一劲度系数k=800N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12kg的物体A、B,将他们竖直静止在水平面上,如图所示,现将一竖直向上的变力F作用A上,使A开始向上做匀加速运动,经0.
◎ 题目
一劲度系数k=800N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12kg的物体A、B,将他们竖直静止在水平面上,如图所示,现将一竖直向上的变力F作用A上,使A开始向上做匀加速运动,经0.4s物体B刚要离开地面,求:(设整个过程弹簧都在弹性限度内,取g=10m/s2) (1)此过程中所加外力F的最大值和最小值; (2)此过程中力F所做的功. |
◎ 答案
(1)t=0时,弹簧的压缩量为x1,则:x1=
t=0.4s时,物体B刚要离开地面,弹簧对B的拉力恰好等于B的重力,设此时弹簧的伸长量为x2,则:x2=
A向上匀加速运动过程,有:x1+x2=
解得:a=3.75m/s2 t=0时,外力F最小:Fmin=ma=45N t=0.4s时,外力F最大,由牛顿第二定律得 对A:Fmax-mg-kx2=ma, 解得:Fmax=285N (2)过程末了时刻A的速度:υ=at=3.75×0.4=1.5m/s, 在A上升的过程中,弹簧由压缩0.15m的状态变为伸长0.15m,弹力所作功的代数和为零,由动能定理有:WF-mg(x1+x2)=
解得力F所做的功:WF=49.5J 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“一劲度系数k=800N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12kg的物体A、B,将他们竖直静止在水平面上,如图所示,现将一竖直向上的变力F作用A上,使A开始向上做匀加速运动,经0.…”主要考查了你对 【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【动能定理】 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。- 最新内容
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上一篇:质量为2kg的物体从静止开始,以8m/s2的加速度竖直向下匀加速运动了5m的距离.g取10m/s2,在这一过程中()A.物体的动能增加了160JB.物体的重力势能增加了100JC.物体的机械能减少
下一篇:如图所示,光滑斜面的底端a与一块质量均匀、水平放置的平板光滑相接,平板长为2L,L=1.5m,其中心C固定在高为R的竖直支架上,R=1.5m,支架的下端与垂直于纸面的固定转轴O连
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