如图所示,在倾角为θ=30°的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A.B,它们的质量均为为m,弹簧的劲

2025-04-28 10:46:02
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回答1:

令x1表示未加F时弹簧的压缩量,由胡克定律和牛顿定律可知:
mgsin30°=kx1    
令x2表示B 刚要离开C时弹簧的伸长量,a表示此时A 的加速度,由胡克定律和牛顿定律可知:
kx2=mgsin30°          
F-mgsin30°-kx2=ma    
将F=2mg和θ=30°代入以上各式,解得:a=g
由x1+x2=

1
2
at2
解得:t=
2m
k

(2)物块B刚要离开C时,物块A的速度为:v=at=g
2m
k

此时弹簧的伸长量和F开始作用时的压缩量相同,弹簧的弹性势能改变量为零.由动能定理得:
WF?mg(x1+x2)sin30°=
1
2
mv2

解得:WF
3m2g2
2k

答:(1)从F开始作用到物块B刚要离开C的时间为
2m
k

(2)到物块B刚要离开C时力F所做的功为
3m2g2
2k