(12分)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,将它们竖直静止放在水平面上,如图14所示.现将一竖直向上的变力F作用在A上,使A开始向上做匀加速

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 功能关系/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(12分)一劲度系数k=800 N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12 kg的物体A、B,将它们竖直静止放在水平面上,如图14所示.现将一竖直向上的变力F作用在A上,使A开始向上做匀加速运动,经0.40 s物体B刚要离开地面.g=10.0 m/s2,试求:
(1)物体B刚要离开地面时,A物体的速度vA;                            
(2)物体A重力势能的改变量;
(3)弹簧的弹性势能公式:Epkx2,x为弹簧的形变量,则此过程中拉力F做的功为多少?

◎ 答案

(1)1.5 m/s (2)36 J (3)49.5 J

◎ 解析

(1)开始时mAg=kx1
当物体B刚要离地面时kx2=mBg
可得:x1=x2=0.15 m
由x1+x2at2
vA=at
得:vA=1.5 m/s.
(2)物体A重力势能增大,
ΔEpA=mAg(x1+x2)=36 J.
(3)因开始时弹簧的压缩量与末时刻弹簧的伸长量相等,对应弹性势能相等,由功能关系可得:
WF=ΔEpAmAvA2=49.5 J.

◎ 知识点

    专家分析,试题“(12分)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,将它们竖直静止放在水平面上,如图14所示.现将一竖直向上的变力F作用在A上,使A开始向上做匀加速…”主要考查了你对  【功能关系】  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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