问题 问答题

如图所示,在倾角为θ的固定的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A 、B .它们的质量都为m,弹簧的劲度系数为k , C为一固定挡板。系统处于静止状态,开始时各段绳都处于伸直状态。现在挂钩上挂一物体P,并从静止状态释放,已知它恰好使物体B离开固定档板C, 但不继续上升(设斜面足够长和足够高)。求:

(1)物体P的质量多大?

(2)物块B 刚要离开固定档板C时,物块A 的加速度多大?

 

答案

(1)        (2)a=

(1)令x1表示未挂P时弹簧的压缩量,由胡克定律和牛顿定律可知mAgsinθ=kx1     ①

令x2表示B 刚要离开C时弹簧的伸长量,由胡克定律和牛顿定律可知kx2=mBgsinθ ②

则  x1= x2    

此时A和P的速度都为0,A和P的位移都为d=x1+x2=   ④

由系统机械能守恒得:  则 ⑤

(2)此时A和P的加速度大小相等,设为a,   P的加速度方向向上

对P物体 :F-mP g=mP a ⑥    对A物体 :mgsinθ+kx2—F="ma " ⑦               

由⑥⑦ 式可得a=       ⑧

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