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  • 如圖所示,一勁度系數(shù)k=800N/m的輕彈簧的兩端各焊接著兩個(gè)質(zhì)量均為m=12kg的物體A、B,A、B和輕彈簧靜止豎立在水平地面上.現(xiàn)加一豎直向上的力F在上面的物體A上,使物體A開始向上做勻加速

    如圖所示,一勁度系數(shù)k=800N/m的輕彈簧的兩端各焊接著兩個(gè)質(zhì)量均為m=12kg的物體A、B,A、B和輕彈簧靜止豎立在水平地面上.現(xiàn)加一豎直向上的力F在上面的物體A上,使物體A開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)0.4s物體B剛要離開地面,設(shè)整個(gè)過程中彈簧都處于彈性限度內(nèi),取g=10m/s2.求:

    (1)此過程中所加外力F的最大值和最小值.
    (2)此過程中外力F所做的功.
    物理人氣:722 ℃時(shí)間:2020-04-12 09:34:02
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)A原來靜止時(shí)有:kx1=mg 
    當(dāng)物體A剛開始做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力F最小,設(shè)為F1
    對(duì)物體A有:F1+kx1-mg=ma 
    當(dāng)物體B剛要離開地面時(shí),拉力F最大,設(shè)為F2
    對(duì)物體A有:F2-kx2-mg=ma 
    對(duì)物體B有:kx2=mg 
    對(duì)物體A有:x1+x2=
    1
    2
    at2 
    解得:a=3.75 m/s2
    聯(lián)立解得:F1=45 N,F(xiàn)2=285 N. 
    (2)在力F作用的0.4 s內(nèi),初末狀態(tài)的彈性勢(shì)能相等 
    由功能關(guān)系得:
    WF=mg(x1+x2)+
    1
    2
    m(at)2=49.5 J.
    答:(1)此過程中所加外力F的最大值為285N最小值為45N;
    ?。?)此過程中外力F所做的功為49.5 J.
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