問題詳情:
如圖所示,滑塊A套在光滑的豎直杆上,通過細繩繞過光滑輕質滑輪與質量
m,B=2 kg的滑塊B連接,連接滑塊B的細繩與傾角θ=30°的光滑斜面平行,B又與輕質
*簧連接在一起,輕質*簧另一端固定在斜面的底端,開始時用手托住滑塊A,使連接
滑塊A的繩子剛好水平伸直且無張力。現將A由靜止釋放,當A下滑到C點時4速度
剛好為零,此時B尚未到達斜面頂端。已知*簧的勁度係數k=100 N/m,滑輪與杆的水平
距離L=0.3 m,AC距離為0.4 m,重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)滑塊A的質量mA;
(2)若滑塊A質量增加一倍,其他條件不變,仍
讓滑塊A從靜止滑到C點,則滑塊到達C
點時A的速度大小為多少。
【回答】
(1)0.5kg(2)
解析:(1):設B靜止時,*簧壓縮量為,應有:,(2分)
解得:=0.1m(1分)
當A下滑到C點時,物體B上升的距離為:=0.2m,(2分)
*簧伸長的長度為:=0.2﹣0.1=0.1m,(1分)
比較可知:,(1分)
對物體A與B及*簧組成的系統,由能量守恆定律應有:(2分)
聯立解得:=0.5kg(1分)
(2)若A質量為=2×0.5=1kg,
根據能量守恆定律應有:(2分)
根據速度合成與分解規律,可知,(2分)
其中(2分)
聯立以上各式解得:(2分)
知識點:專題四 功和能
題型:計算題