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  • 一個(gè)勁度系數(shù)為K=800N/m的輕彈簧,兩端分別連接著質(zhì)量均為m=12kg物體A和B,將它們豎直靜止地放在水平地面上,如圖所示.施加一豎直向上的變力F在物體A上,使物體A從靜止開始向上做勻加速

    一個(gè)勁度系數(shù)為K=800N/m的輕彈簧,兩端分別連接著質(zhì)量均為m=12kg物體A和B,將它們豎直靜止地放在水平地面上,如圖所示.施加一豎直向上的變力F在物體A上,使物體A從靜止開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)t=0.4s時(shí)物體B剛離開地面(設(shè)整個(gè)勻加速過程彈簧都處于彈性限度內(nèi),取g=10m/s2).求:

    (1)此過程中物體A的加速度的大小
    (2)此過程中所加外力F所做的功.
    物理人氣:437 ℃時(shí)間:2019-10-08 05:42:30
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)開始時(shí)彈簧被壓縮X1,對(duì)A:KX1=mAg    ①
    B剛要離開地面時(shí)彈簧伸長(zhǎng)X2,對(duì)B:KX2=mBg            ②
    又mA=mB=m代入①②得:X1=X2
    整個(gè)過程A上升:S=X1+X2=
    2mg
    k
    =0.3m
    根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:S=
    1
    2
    at2

    解得物體A的加速度:a=
    2S
    t2
    =3.75m/s2

    (2)設(shè)A末速度為Vt 則由:S=
    v0+vt
    2
    t得:vt
    2S
    t
    =1.5m/s

    ∵X1=X2∴此過程初、末位置彈簧的彈性勢(shì)能不變,彈簧的彈力做功為零.設(shè)此過程中所加外力F做功為W,根據(jù)動(dòng)能定理:
    W-mgS=
    1
    2
    mvt2

    解得:W=49.5J 
    答:(1)此過程中物體A的加速度的大小為3.75m/s2;
    (2)此過程中所加外力F所做的功為49.5J.
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