如圖所示,輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為k,下面懸掛一個質(zhì)量為m的砝碼A,手持木板B托住A緩慢向上壓彈簧,至某一位置靜止.此時如果撤去B,則A的瞬時加速度為
8
5
g
.現(xiàn)用手控制B使之以a=
2
5
g
的加速度向下做勻加速直線運動.求:
(1)砝碼A能夠做勻加速運動的時間?
(2)砝碼A做勻加速運動的過程中,彈簧彈力對它做了多少功?木板B對它的支持力做了多少功?
精英家教網(wǎng)
(1)設(shè)初始狀態(tài)彈簧壓縮量為x1
則:kx1+mg=m×
8
5
g

解得:x1=
3mg
5k

當B以a=
2
5
g
勻加速向下運動時,由于a<g,所以彈簧在壓縮狀態(tài)時A、B不會分離,設(shè)該過程的終止時刻彈簧伸長量為x2
則:mg-kx2=m×
2
5
g

解得:x2=
3mg
5k

A勻加速運動的位移s=x1+x2=
6mg
5k

由位移關(guān)系式:s=
1
2
at2

解得:t=
6m
k

(2)因為x1=x2
這一過程中彈簧對物體A的彈力做功為0
A、B分離時vA=at=
2
5
g
6m
k

由動能定理得:mgs+WF=
1
2
mvA2

代入得:WF=-
18m2g2
25k

答:
(1)砝碼A能夠做勻加速運動的時間為
6m
k

(2)砝碼A做勻加速運動的過程中,彈簧彈力對它做為零,木板B對它的支持力做為-
18m2g2
25k
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,輕質(zhì)彈簧的一端固定在墻上,另一端與質(zhì)量為m的物體A相連,A放在光滑水平面上,有一質(zhì)量與A相同的物體B,從高h處由靜止開始沿光滑曲面滑下,與A相碰后一起將彈簧壓縮,彈簧復(fù)原過程中某時刻B與A分開且沿原曲面上升.下列說法正確的是(  )

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(1)小球碰撞彈簧前小球的動能多大?
(2)碰撞過程中,當小球速度減少為v=2m/s時,彈簧的彈性勢能多大?
(3)碰撞過程中,小球的運動性質(zhì)為
B
B

A.先做加速度變小的減速運動,后做加速度變大的加速運動
B.先做加速度變大的減速運動,后做加速度變小的加速運動
C.先做加速度變大的加速運動,后做加速度變小的減速運動
D.先做加速度變小的加速運動,后做加速度變大的減速運動.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為k,小球重G,平衡時小球在A處,今用力F壓小球至B處,使彈簧縮短x,則此時彈簧的彈力為( 。
A、kxB、kx+GC、G-kxD、以上都不對

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精英家教網(wǎng)如圖所示,輕質(zhì)彈簧的一端固定在豎直板P上,另一端與質(zhì)量為m1的物體A相連,物體A靜止于光滑水平桌面上,A右邊連接一細線繞過光滑的定滑輪懸掛一質(zhì)量為m2的物體B(定滑輪的質(zhì)量不計).開始時用手托住B,讓細線恰好拉直,然后由靜止釋放B,直到B獲得最大速度,下列有關(guān)此過程的分析正確的是(  )
A、B物體機械能的減少量等于彈簧彈性勢能與A物體動能的增加量之和B、A物體動能的增量等于細線拉力對A做的功C、B物體重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量D、A和B兩物體的機械能之和一直保持不變

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