如圖所示,一勁度系數(shù)為k=800N/m的輕彈簧兩端各連接著兩個(gè)質(zhì)量均為m=12kg的物體A和B,物體A、B和輕彈簧豎立靜止在水平地面上,現(xiàn)加一豎直向上的力F在上面物體A上,使物體A開始向上做勻加速運(yùn)動,經(jīng)0.4s,物體B剛要離開地面,設(shè)整個(gè)過程彈簧都處于彈性限度內(nèi)(取g=10m/).求:

(1)此過程中所加外力F的最大值和最小值;

(2)此過程中外力F所做的功.

答案:
解析:

  (1)設(shè)物體A上升前,彈簧的壓縮量為,物體B剛要離開地面時(shí)彈簧的伸長量為,物體A上升的加速度為a,物體A原來靜止時(shí),因受力平衡,有

k=mg  ①

  當(dāng)施加向上的力,使物體A剛做勻加速運(yùn)動時(shí),拉力最小,設(shè)為,對物體A有

+k-mg=ma  ②

  當(dāng)物體B剛要離開地面時(shí),所需拉力最大,設(shè)為,對物A有

-k-mg=ma 、

  對物B有:     k=mg 、

  由位移公式,對物體A有:

a 、

  由①、④兩式得:

m 、

  由⑤、⑥兩式解得:

a=3.75m/

  解②、③得:=45N,=285N

  (2)在力作用的0.4s內(nèi),在初末狀態(tài)有,彈性勢能相等,由能量守恒知,外力做了功,將其他形式的能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的重力勢能和動能,即

=mg()+m=49.5J


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?朝陽區(qū)模擬)如圖所示,一勁度系數(shù)為k的輕彈簧,上端固定在天花板上,下端懸掛木塊A.木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)彈簧的伸長為△l(彈簧的形變在彈性限度內(nèi)),則木塊A所受重力的大小等于( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一勁度系數(shù)k=800N/m的輕彈簧的兩端各焊接著兩個(gè)質(zhì)量均為m=12kg的物體A、B,A、B和輕彈簧靜止豎立在水平地面上.現(xiàn)加一豎直向上的力F在上面的物體A上,使物體A開始向上做勻加速運(yùn)動,經(jīng)0.4s物體B剛要離開地面,設(shè)整個(gè)過程中彈簧都處于彈性限度內(nèi),取g=10m/s2.求:
(1)此過程中所加外力F的最大值和最小值.
(2)此過程中外力F所做的功.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一勁度系數(shù)為k的彈簧,下端懸掛一質(zhì)量為m的重物,平衡時(shí)物體在a位置.現(xiàn)用力將物體向下拉長x至b位置,則此時(shí)彈簧的彈力為( 。
A、kxB、mg+kxC、mg-kxD、以上說法都不正確

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一勁度系數(shù)為k的輕彈簧下端固定在水平地面上,上端與一質(zhì)量為m的物塊相連,處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)施加一豎直向上的大小為F=2mg的恒力,求物塊上升多高時(shí)物塊速度最大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一勁度系數(shù)為k1的彈簧,豎直地放在桌面上,上面壓一質(zhì)量為m的物體,另一勁度系數(shù)為k2的彈簧豎直放在物體上面,其下端與物體的上表面連接在一起,兩個(gè)彈簧的質(zhì)量都不計(jì).要使下面彈簧的彈力減為原來的一半時(shí),應(yīng)將上面彈簧的上端A豎直向上提高多少?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案