问题 计算题

(19分)如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在固定挡板C上,另一端连接一质量为m的物体A,—轻细绳通过定滑轮,一端系在物体A上,另一端有一细绳套,细绳与斜面 平行,物体A处于静止状态。现在细绳套上轻轻挂上一 个质量也为m的物体B,A将在斜面上做简谐运动。试求:

(1)物体A的振幅;

(2)物体A的最大速度值;

(3)物体B下降到最低点时,细绳对物体B的拉力值。

答案

(1) (2) (3)

题目分析:⑴未挂物体B时,设弹簧压缩量为,对于物体A由平衡条件有:

解得:

挂上B,整体平衡时,设弹簧伸长量为,由平衡条件有:

    

振幅为

(2)因相等,故在此过程中弹簧弹性势能改变量

设最大速度为,对于A、B及弹簧组成的系统由机械能守恒定律得

代入得  

(3)A运动到最高点时弹簧的伸长量      

设此时细绳对B的拉力为

A在最高点时,由牛顿第二定律     

B在最低点时,由牛顿第二定律   

联立解得

问答题
单项选择题