如圖所示,一輕質(zhì)彈簧下端固定在水平地面上,上端與物體A連接,物體A又與一跨過(guò)定滑輪的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端相連,繩另一端懸掛著物體B,B的下面又掛著物體C,A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)剪斷B和C之間的繩子,在A、B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi).(已知彈簧的勁度系數(shù)為k,物體A質(zhì)量為3 m,B和C質(zhì)量均為2 m)試求:

(1)物體A的最大速度;

(2)輕繩對(duì)物體B的最大拉力和最小拉力.

答案:
解析:

  (1)繩剪斷前,彈簧伸長(zhǎng)量:

  物體A所受合外力為零時(shí),速度最大.此時(shí)彈簧壓縮量:(1分)

  對(duì)A、B組成的系統(tǒng),滿足:(2分),

  解得(1分)

  (2)剪斷細(xì)繩瞬間,B所受拉力最大.對(duì)B受力分析:(1分)

  對(duì)A、B組成的系統(tǒng):2mg=(2m+3m)a(1分)

  解得:(1分)

  B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)拉力最小,由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知:

  (2分),

  解得:(1分)


練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)滑塊A與滑塊B碰撞結(jié)束瞬間的速度;
(2)被壓縮彈簧的最大彈性勢(shì)能;
(3)滑塊C地點(diǎn)與桌面邊緣的水平距離.

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