问题 计算题

(9分)如图,质量为2m 的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为3m 的物体B相连,弹簧的劲度系数为k,A、B都处于静止状态.一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮,一端连物体A,另一端连一轻挂钩.开始时各段绳都处于伸直状态,A上方的一段绳沿竖直方向.现在挂钩上挂一质量为2.5m 的物体C并从静止状态释放,已知它恰好能使B离开地面但不继续上升,已知重力加速度为g.试求

 

(1)物体C下降到速度最大时,地面对B的支持力多大?

(2)物体C下降的最大距离;

(3)物体C在最低点时,轻绳的拉力是多大?

答案

(1)2.5mg(2)5mg/k (3)35mg/9

题目分析:(1)据题意,A、B物体通过一弹簧相连处于静止状态,则有:

mAg=kx1

C物体下降过程中,当C物体的重力和弹力相等时,下落速度最大,此时地面对B物体的支持力为:

N=mBg-F,而F=2.5mg

则N=2.5mg

(2)C物体在下落过程中,A物体先要上升到弹簧原长,此时A物体上升高度为x1,

X1=mAg/k=2mg/k

C下降到最低点时,B物体即将离开地面,此时弹力为

3mg=kx2,

X2=3mg/k

所以C物体下降的高度为h=x1+x2=5mg/k

(3)物体在最低点时,有:

对C:T-mCg=mCa

对A:mAg+F-T=mAa

代入数据可以求出:

T=3.8mg.

单项选择题
判断题