一劲度系数k=800N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12kg的物体A、B,将他们竖直静止在水平面上,如图所示,现将

1个回答

  • (1)t=0时,弹簧的压缩量为x 1,则:x 1=

    mg

    k =

    12×10

    800 m=0.15m

    t=0.4s时,物体B刚要离开地面,弹簧对B的拉力恰好等于B的重力,设此时弹簧的伸长量为x 2,则:x 2=

    mg

    k =0.15m

    A向上匀加速运动过程,有: x 1 + x 2 =

    1

    2 a t 2

    解得:a=3.75m/s 2

    t=0时,外力F最小:F min=ma=45N

    t=0.4s时,外力F最大,由牛顿第二定律得

    对A:F max-mg-kx 2=ma,

    解得:F max=285N

    (2)过程末了时刻A的速度:υ=at=3.75×0.4=1.5m/s,

    在A上升的过程中,弹簧由压缩0.15m的状态变为伸长0.15m,弹力所作功的代数和为零,由动能定理有: W F -mg( x 1 + x 2 )=

    1

    2 m v 2

    解得力F所做的功:W F=49.5J

    答:(1)此过程中所加外力F的最大值为285N,最小值为45N;

    (2)此过程中外力F所做的功为49.5 J.