Question

如图所示，A、B质量分别为3kg和1kg，两物体通过一根轻弹簧连接而处于静止状态，弹簧劲度系数为k=5N/cm．现在从t

Answer 1

解题思路：（1）开始状态，A重力与弹力平衡，根据牛顿第二定律可求得作用力大小；

（2）由胡克定律明确形变量，根据运动学公式可求得时间；

（3）分别对AB由受力分析及牛顿第二定律可求得可求得拉力的大小

（1）没有加F之前，A物体所受重力和弹力恰好平衡，

t=0时刻，由牛顿第二定律得：

F=m_Aa=3×1=3N；

（2）由初始状态下弹簧处于压缩状态，压缩量x₁满足kx₁=m_Ag

最末状态弹簧处于拉伸状态，伸长量x₂满足kx₂=mBg

整个过程A上升高度为h=x₁+x₂

因为A做匀加速直线运动，由h=[1/2]at²

代入数据得t=0.4s

（3）对A运用牛顿第二定律：

F′-m_Ag-F₂=m_Aa

对B物体有F₂=m_Bg

解得：F′=43N；

答：（1）t=0时刻作用力F的大小为3N；（2）t₁的值为0.4s；（3）t₁时刻作用于A物体的拉力大小为43N．

点评：

本题考点： 牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．

考点点评： 本题考查牛顿第二定律及胡克定律的应用，要注意正确分析物理过程及受力情况，正确利用运动学公式求解．