如图所示,PQ为一固定水平放置的光滑细长杆,质量均为m的两小球A、B穿于其上,两球被穿于杆上的轻弹簧相连.在A、B两球上还系有长度为2L的轻线,在轻线中间系有质量不计的光滑定滑轮E, C、D球质量分别为m和2m,用轻绳连接并跨过定滑轮。释放C、D后,当C、D球运动时轻弹簧长度也为L,已知劲度系数为K,(弹簧在弹性限度内,重力加速度为g)求
(1)C、D球运动时,连接C、D的轻绳中张力T
(2)求细杆对A球的弹力FA大小
(3)求弹簧的原始长度?
1)(2)
(3)L+
1)C、D球在竖直方向做匀变速运动,(2分)
以C球为研究对象,T-mg=ma (2分)
轻绳拉力T =" mg+ma" = mg( 2分)
(2)对滑轮,设AE拉线力为T1,有2T1 cos300=2T (1分)
得: T1= (1分)
对A球,在竖直方向FA=mg+T1sin600 (2分)
得: FA= (2分)
(3)对A球:在水平方向有F弹=T1cos600 (1分)
得F弹= (1分)
弹簧被压缩,所以弹簧原长L0="L+x=L+" =L+
(2分)
本题考查了相互作用力的综合应用,跨过定滑轮两端绳子上的力大小相等,对滑轮,设AE拉线力为T1,有2T1 cos300=2T,对A球,在竖直方向FA=mg+T1sin600 ,对A球:在水平方向有F弹=T1cos600