解题思路:(1)对物体受力分析,由牛顿第二定律列式即可求解;
(2)小物块经过B点时弹簧弹力F等于物块经过B点时细绳的拉力为T,物体从A到C,对系统据能量守恒列式求解;
(3)设质量为2m的小物块运动速度最大时弹簧的伸长量为x,根据牛顿第二定律列式,对2m从A运动到C,据能量守恒列式,联立方程求解.
(1)由牛顿第二定律得:mgsinθ=ma…①
解得:a=gsinθ…②,方向沿斜面向下,
(2)设物块经过B点时细绳的拉力为T,则:
T=mgsinθ…③
所以F=T=mgsinθ…④
设小物块到达C点时弹簧的弹性势能为Ep
物体从A到C,对系统据能量守恒有:Ep=mglsinθ…⑤
(3)设质量为2m的小物块运动速度最大时弹簧的伸长量为x,则此时对2m有:
kx_ =2mgsinθ…⑥
而对m在B点有:k[L/2]=mgsinθ…⑦
根据⑥⑦有 x=L即质量为2m的小物块运动到C点时速度最大
对2m从A运动到C,据能量守恒有:2mgLsinθ=Ep+[1/2×2mvm2…⑨
⑤⑨得:vm =
gLsinθ]
答:(1)小物块刚被释放时加速度aA的大小为gsinθ,方向沿斜面向下;
(2)小物块经过B点时弹簧弹力F的大小为mgsinθ,到达C点时弹簧的弹性势能为mglsinθ;
(3)若小物块的质量为2m,仍从A点由静止释放,则该物块运动的最大速度的Vm大小为
gLsinθ.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;弹性势能.
考点点评: 对物体正确受力分析是正确解题的前提与关键,熟练应用系统的能量守恒和牛顿第二定律即可正确解题.