Question

A、B两个木块叠放在竖直轻弹簧上，如图所示，已知mA=mB=1kg，轻弹簧的劲度系数为100N/m．若在木块A上作用一个

Answer 1

解题思路：（1）木块A受重力、B对A的支持力和拉力，要作匀加速运动，运用牛顿第二定律即可求解力F的最大值．

（2）根据牛顿第二定律求出弹簧的形变量，以A、B作为一个整体，由动能定理求解．

（1）F-m_Ag+F_BA=m_Aa，所以当F_BA=0时，F最大，即

F_m=m_Ag+m_Aa=12 N

（2）初始位置弹簧的压缩量x₁=

mAg+mBg

k=0.20m

A、B分离时，F_BA=0，以B为研究对象可得：

F_N-m_Bg=m_Ba，

F_N=12N

此时x₂=

FN

k=0.12m

A、B上升的高度：△x=x₁-x₂=0.08 m

A、B的速度v=

2a△x=

2

2

5m/s

以A、B作为一个整体，由动能定理得

w_F+w_N-（m_A+m_B）g△x=[1/2]（m_A+m_B）v²

解得：w_F=0.64J．

答：（1）使木块A竖直向上作匀加速运动的过程中，力F的最大值是12 N．

（2）若木块A竖直和上作匀加速运动，直到A、B分离的过程中，弹簧的弹性势能减小了1.28J，则在这个过程中，力F对木块做的功是0.64J．

点评：

本题考点： 动能定理的应用；牛顿第二定律．

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．

动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以去求变力功．