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  • 10.如圖所示,夾在物塊A、B之間的彈簧被壓縮了2 cm,已知物塊A、B的質(zhì)量分別為m1=5 kg和m2=6 kg,與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25,彈簧的勁度系數(shù)為k=400 N/m,取g=10 m/s2,現(xiàn)用F=8N的水平拉力作用

    10.如圖所示,夾在物塊A、B之間的彈簧被壓縮了2 cm,已知物塊A、B的質(zhì)量分別為m1=5 kg和m2=6 kg,與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25,彈簧的勁度系數(shù)為k=400 N/m,取g=10 m/s2,現(xiàn)用F=8N的水平拉力作用在物塊B上,則力F作用后
    A.物塊B可以獲得0.167m/s2的瞬時(shí)加速度
    B.最后物塊B靜止時(shí)彈簧處于原長(zhǎng),故物塊A不受摩擦力
    C.最后物塊B靜止時(shí)彈簧處于拉伸狀態(tài),故物塊A所受摩擦力方向向左
    D.物塊B加速過(guò)程和減速過(guò)程加速度等大反向,由對(duì)稱性可知,做往復(fù)運(yùn)動(dòng)
    物理人氣:490 ℃時(shí)間:2020-02-05 21:46:02
    優(yōu)質(zhì)解答
    答案A.
    設(shè)彈簧壓縮量為d,由牛頓第二定律
    加速度a=(F+kd-μm2g)/m2
    =(8+8-15)/6m/s^2
    =0.167m/s^2
    下面討論分析B靜止時(shí)彈簧是否達(dá)到原長(zhǎng)
    1.假設(shè)B靜止時(shí)彈簧被拉伸,B向右移動(dòng)了S,
    拉力做正功,彈力先做正功在做負(fù)功,摩擦力做負(fù)功,根據(jù)動(dòng)能定理
    1/2kd^2+FS-1/2k(S-d)^2-μm2gS=0
    解得:S=0.005m=0.5cm
    結(jié)果與題設(shè)相矛盾,不成立
    2.假設(shè)B在靜止時(shí)彈簧沒(méi)回復(fù)原長(zhǎng),B向右位移為x,彈力,拉力做正功,摩擦力做負(fù)功
    由動(dòng)能定理得:
    Fx+1/2kd^2-1/2k(d-x)^2-μm2gx=0
    解得:x=0.005m=0.5cm
    這個(gè)結(jié)果小于2cm,與題設(shè)不矛盾,說(shuō)明結(jié)果可用.
    所以B靜止時(shí),彈簧沒(méi)恢復(fù)原長(zhǎng),還是處于壓縮狀態(tài).
    如果有細(xì)節(jié)問(wèn)題不明白,請(qǐng)留言.
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