牛顿运动定律3经典临界问题(6)
发布时间:2021-06-07
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解题方法与技巧:
当F=0(即不加竖直向上F力时),设A、B叠放在弹簧上处于平衡时弹簧的压缩量为x,有
kx=(mA+mB)g x=(mA+mB)g/k
①
对A施加F力,分析A、B受力如图 对A F+N-mAg=mAa
② ③
对B kx′-N-mBg=mBa′
可知,当N≠0时,AB有共同加速度a=a′,由②式知欲使A匀加速运动,随N减小F增大。当N=0时,
F取得了最大值Fm,
即Fm=mA(g+a)=4.41 N 例4
物体A1、A2和B1、B2的质量均为m,A1、A2用刚性轻杆连接,B1、B2用轻质弹簧连接。两个装置都放
在水平的支托物上,处于平衡状态,突然迅速地撤去支托物,让物体下落,在撤去支托物瞬间,A1、A2所受合外力分别是FA1和FA2,B1、B2所受到的合外力分别为FB1和FB2,则 ( ) A、FA1=0,FA2=2mg,FB1=0,FB2=2mg B、FA1=mg,FA2=mg,FB1=0,FB2=2mg C、FA1=0,FA2=2mg,FB1=mg,FB2=mg D、FA1=mg,FA2=mg,FB1=mg,FB2=mg
解析:
杆上的力是瞬变的。
左边的两个物体,支撑的物体消失,则同时开始做自由落体运动。重力提供加速度。则杆对物体就没有作用力了。
对A1和A2来说,受到的合力就是自身的重力mg。
FA1=FA2=mg
右边的两个物体,支撑的物体消失,同样也会做自由落体。
但是对B1来说,由于弹簧的力不会瞬变,还是有向上的弹力,所以合外力为零。 FB1=0
对B2来说,原本受到自身重力mg,弹簧弹力mg和向上的支持力2mg。 现在向上的支持力2mg消失,则还受到自身重力和弹簧弹力。
FB2=2mg
答案:B
例6:如图所示,A、B两小球分别连在弹簧两端,B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为( D ) A、都等于B、
g 2
g
和0 2
M MBgM
MBg
和0 D、0和A
C、A
MB2MB2
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