(2009?武汉一模)如图所示,一质量为m的物块A与直立的轻弹簧的上端连接,弹簧的下端固定在地面上,一质

2025-05-05 15:08:45
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回答1:

(1)设弹簧劲度系数为k,A、B静止时弹簧的压缩量为x,则:
x=

2mg
k
…①
A、B粘连在一起缓慢上移,以AB整体为研究对象,当拉力为
mg
2

mg
2
+k(x?L)=2mg
…②
A、B不粘连,在恒力F作用下,恰好分离时,根据牛顿第二定律:
F+k(x-L)-2mg=2ma…③
恰好分离时AB之间的作用力为0,以B为研究对象,根据牛顿第二定律:
F-mg=ma…④
联立方程①②③④解得:F=
3
2
mg
…⑤
(2)A、B粘连在一起缓慢上移L,设弹簧弹力做功为W,根据动能定理;
W+W-2mgL=0…⑥
在恒力F的作用下,设A、B分离时的速度为v,根据动能定理:
FL+W?2mgL=
1
2
?2mv2
…⑦
联立方程⑤⑥⑦解得:v=
3gL
2
?
W
m
…⑧
答:(1)恒力F的大小F=
3
2
mg

(2)A与B分离时的速度大小v=
3gL
2
?
W
m