如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在固定挡板C上,另一端连接一质量为m的物体A,一轻细绳通过定滑轮,一端系在物体A上,另一端有一细绳套

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在固定挡板C上,另一端连接一质量为m的物体A,一轻细绳通过定滑轮,一端系在物体A上,另一端有一细绳套,细绳与斜面平行,物体A处于静止状态。现在细绳套上轻轻挂上一个质量也为m的物体B,A将在斜面上做简谐运动。试求:
(1)物体A的最大速度值。
(2)物体B下降到最低点时,细绳对物体B的拉力值。

◎ 答案

解:(1)未挂物体B时,设弹簧压缩量为,对于物体A由平衡条件有:
解得:
挂B后A沿斜面向上做加速度减小的加速运动,当A加速度为0时,A速度最大,设此时弹簧伸长量为,对于A由平衡条件有:
当A加速度为0时,B加速度也为0,对于B由平衡条件:
由②③解得:
因x1与x2相等,故在此过程中弹簧弹性势能改变量ΔE=0 ④
设最大速度为v,对于A、B及弹簧组成的系统由机械能守恒得:
将x1、x2代入⑤得:
(2)A做简谐运动的振幅为,A运动到最高点时弹簧的伸长量
A在最高点时,由牛顿第二定律:
B在最低点时,由牛顿第二定律:
解得:

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在固定挡板C上,另一端连接一质量为m的物体A,一轻细绳通过定滑轮,一端系在物体A上,另一端有一细绳套…”主要考查了你对  【从运动情况确定受力】,【机械能守恒定律】  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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