如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,有一劲度系数为k的轻质弹簧,其一端固定在固定挡板C上,另一端连接一质量为m的物体A

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  • 解题思路:未挂物体B时,对于物体A由平衡条件求出此时弹簧的压缩量,挂B后A沿斜面向上做加速度减小的加速运动,当A加速度为0时,A速度最大,对AB分别根据平衡条件求出此时弹簧的伸长量,进而判断在此过程中弹簧弹性势能改变量,设最大速度为υ,对于A、B及弹簧组成的系统由机械能守恒即可求出A的最大速度值;

    (1)设未挂物体B时,弹簧的压缩量为x,则有:mgsin 30°=kx

    所以x=[mg/2k].

    (2)当A的速度最大时,设弹簧的伸长量为x′,则有

    mgsin 30°+kx′=mg

    所以x′=x=[mg/2k]

    对A、B和弹簧组成的系统,从刚挂上B到A的速度最大的过程,由机械能守恒定律得:

    mg•2x-mg•2xsin 30°=[1/2]•2mv

    2m

    vm=

    mg2

    2k

    答:(1)未挂物体B时,弹簧的形变量是[mg/2k];

    (2)物体A的最大速度值是

    mg2

    2k.

    点评:

    本题考点: 机械能守恒定律;胡克定律.

    考点点评: 本题解题的关键是根据两个物体的受力分析判断运动情况,知道当A加速度为0时,A速度最大,此时AB受力都平衡,运动过程中A、B及弹簧组成的系统机械能守恒,难度适中.

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