問題詳情:
足夠長的光滑細杆豎直固定在地面上,輕*簧及小球A、B均套在細杆上,*簧下端固定在地面上,上端和質量為m1=50g的小球A相連,質量為m2=30g的小球B放置在小球A上,此時A、B均處於靜止狀態,*簧的壓縮量x0=0.16m,如圖所示。從t=0時開始,對小球B施加豎直向上的外力,使小球B始終沿杆向上做勻加速直線運動。經過一段時間後A、B兩球分離;再經過同樣長的時間,B球距其出發點的距離恰好也為x0。*簧的形變始終在**限度內,重力加速度取g=10m/s2。求:
(1)*簧的勁度係數k;
(2)整個過程中小球B加速度a的大小及外力F的最大值。
【回答】
(1)5N/m;(2)2m/s2,0.36N
【解析】
(1)根據共點力平衡條件和胡克定律得:
解得:;
(2)設經過時間t小球A、B分離,此時*簧的壓縮量為,
對小球A:
小球B:
當B與A相互作用力為零時F最大
對小球B:
解得: ,
知識點:牛頓第二定律
題型:解答題