如圖所示，在傾角為30°的光滑斜面上，有一勁度系數(shù)為k的輕質彈簧，其一端固定在固定擋板C上，另一端連接一質量為m的物體A．有一細繩通過定滑輪，細繩的一端系在物體A上（細繩與斜面平行），另一端系有一細繩套，物體A處于靜止狀態(tài)．當在細繩套上輕輕掛上一個質量為m的物體B后，物體A將沿斜面向上運動，試求：
（1）未掛物體B時，彈簧的形變量；
（2）物體A的最大速度值．
分析：未掛物體B時，對于物體A由平衡條件求出此時彈簧的壓縮量，掛B后A沿斜面向上做加速度減小的加速運動，當A加速度為0時，A速度最大，對AB分別根據(jù)平衡條件求出此時彈簧的伸長量，進而判斷在此過程中彈簧彈性勢能改變量，設最大速度為υ，對于A、B及彈簧組成的系統(tǒng)由機械能守恒即可求出A的最大速度值；
解答：解：（1）設未掛物體B時，彈簧的壓縮量為x，則有：mgsin 30°=kx
所以x=
mg
2k
．
（2）當A的速度最大時，設彈簧的伸長量為x′，則有
mgsin 30°+kx′=mg
所以x′=x=
mg
2k

對A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，從剛掛上B到A的速度最大的過程，由機械能守恒定律得：
mg?2x-mg?2xsin 30°=
1
2
?2mv
 
2
m

vm=
mg2
2k

答：（1）未掛物體B時，彈簧的形變量是
mg
2k
；
（2）物體A的最大速度值是
mg2
2k
．
點評：本題解題的關鍵是根據(jù)兩個物體的受力分析判斷運動情況，知道當A加速度為0時，A速度最大，此時AB受力都平衡，運動過程中A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，難度適中．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在傾角為θ=30°的斜面上，固定一寬L=0.25m的平行金屬導軌，在導軌上端接入電源和變阻器．電源電動勢E=12V，內阻r=1.0Ω一質量m=20g的金屬棒ab與兩導軌垂直并接觸良好．整個裝置處于磁感強度B=0.80T、垂直于斜面向上的勻強磁場中（導軌與金屬棒的電阻不計）．金屬導軌是光滑的，取g=10m/s2，要保持金屬棒在導軌上靜止，求：
（1）金屬棒所受到的安培力；
（2）通過金屬棒的電流；
（3）滑動變阻器R接入電路中的阻值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在傾角為θ的光滑固定斜面上，勁度系數(shù)分別為k1、k2的兩個輕彈簧平行于斜面懸掛著，k1在上 k2在下，兩彈簧之間有一質量為m1的重物，現(xiàn)用力F（未知）沿斜面向上緩慢推動m2，當兩彈簧的總長等于兩彈簧的原長之和時，
求：（1）k1輕彈簧的形變量
（2）m1上移的距離
（3）推力F的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在傾角為30°的斜面上，放置兩條寬L=0.5m的平行導軌，將電源、滑動變阻器用導線連接在導軌上，在導軌上橫放一根質量m=0.2kg的金屬桿ab，電源電動勢E=12V，內阻r=0.3Ω，金屬桿與導軌間最大靜摩擦力為fm=0.6N，磁場方向垂直軌道所在平面，B=0.8T．金屬桿ab的電阻為0.2Ω，導軌電阻不計．欲使桿的軌道上保持靜止，滑動變阻器的電阻的取值范圍多大？（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在傾角為30°的斜面上，由A點水平拋出一個物體，落在斜面上的B點處，A與B兩點間距離是10m，（ 取g=10m/s2）求：
（1）物體飛行的水平距離；
（2）物體在空中飛行的時間；
（3）初速度大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個大小相等、方向相反的勻強磁場，磁場方向與斜面垂直，兩磁場的寬度MJ和JG均為L，一個質量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導線框，由靜止開始沿斜面下滑，當ab邊剛越過GH進入磁場時，線框恰好以速度v0做勻速直線運動；當ab邊下滑到JP與MN的中間位置時，線框又恰好以速度v做勻速直線運動．則下列說法正確的是（　　）
A、v=v0
B、線框離開MN的過程中電流方向為adcba
C、當ab邊剛越過JP時，線框加速度的大小為3 gsinθ
D、從ab邊剛越過GH到ab邊剛越過MN過程中，線框產生的熱量為2mgLsinθ+
15
32
mv02

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