Question

如图所示，一劲度系数k=800N/m的轻弹簧的两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B，A、B和轻弹簧静止竖立在

Answer 1

解题思路：（1）当物体A刚开始做匀加速运动时，拉力F最小，设为F₁．当物体B刚要离开地面时，拉力F最大，设为F₂．分别对A、B运用牛顿第二定律即可求解；

（2）在力F作用的0.4 s内，初末状态的弹性势能相等，由功能关系即可求解．

（1）A原来静止时有：kx₁=mg

当物体A刚开始做匀加速运动时，拉力F最小，设为F₁．

对物体A有：F₁+kx₁-mg=ma

当物体B刚要离开地面时，拉力F最大，设为F₂．

对物体A有：F₂-kx₂-mg=ma

对物体B有：kx₂=mg

对物体A有：x₁+x₂=[1/2]at²

解得：a=3.75 m/s²

联立解得：F₁=45 N，F₂=285 N．

（2）在力F作用的0.4 s内，初末状态的弹性势能相等

由功能关系得：

W_F=mg（x₁+x₂）+[1/2]m（at）²=49.5 J．

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．

点评：

本题考点： 牛顿第二定律；胡克定律．

考点点评： 该题主要考查了牛顿第二定律的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况，经0.4s物体B刚要离开地面，说明此时地面刚好对B没有支持力．