Question

【題目】如圖所示，A、B兩物體之間用輕彈簧相連，B、C兩物體用不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，并跨過(guò)輕質(zhì)光滑定滑輪，C物體放置在固定的光滑斜面上.開(kāi)始時(shí)用手固定C使繩處于拉直狀態(tài)但無(wú)張力，ab繩豎直，cd繩與斜面平行.已知B的質(zhì)量為m，C的質(zhì)量為4m，彈簧的勁度系數(shù)為k，固定斜面傾角α=30°.由靜止釋放C，C在沿斜面下滑過(guò)程中A始終未離開(kāi)地面.（已知彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為Ep=kx2，x為彈簧的形變量.）重力加速度為g.求：

（1）剛釋放C時(shí)，C的加速度大��；

（2）C從開(kāi)始釋放到速度最大的過(guò)程中，B上升的高度；

（3）若A不離開(kāi)地面，其質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足什么條件。

Answer 1

【答案】（1）0.4g （2） （3）

【解析】(1)剛釋放C時(shí)，由牛頓第二定律；4mgsin300=5ma

解得：a=0.4g

(2)初始對(duì)B物體：kx1=mg

C速度最大時(shí)，F(xiàn)1=4mgsin300

此時(shí)，對(duì)B物體，F(xiàn)1=mg+kx2

B物體上升的高度h=x1+x2

解得：h=2mg/k

(3)若A不離開(kāi)地面，則對(duì)A物體

kx1=mg

解得：