如图所示，一劲度系数k=800N/m的轻弹簧的两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B，A、B和轻弹簧静止竖立在水平地面上．现加一竖直向上的力F在上面的物体A上，使物体A开始向上做匀
所属学校：全国通用 科目:物理 2022-06-03 14:23:20
问题描述：
如图所示，一劲度系数k=800N/m的轻弹簧的两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B，A、B和轻弹簧静止竖立在水平地面上．现加一竖直向上的力F在上面的物体A上，使物体A开始向上做匀加速运动，经0.4s物体B刚要离开地面，设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，取g=10m/s 2 ．求：（1）此过程中所加外力F的最大值和最小值．（2）此过程中外力F所做的功．  |
最佳答案： | （1）A原来静止时有：kx 1 =mg 当物体A刚开始做匀加速运动时，拉力F最小，设为F 1 ．对物体A有：F 1 +kx 1 -mg=ma 当物体B刚要离开地面时，拉力F最大，设为F 2 ．对物体A有：F 2 -kx 2 -mg=ma 对物体B有：kx 2 =mg 对物体A有：x 1 +x 2 = at 2 解得：a=3.75 m/s 2 联立解得：F 1 =45 N，F 2 =285 N． （2）在力F作用的0.4 s内，初末状态的弹性势能相等 由功能关系得：W F =mg（x 1 +x 2 ）+ m（at） 2 =49.5 J．答：（1）此过程中所加外力F的最大值为285N最小值为45N； （2）此过程中外力F所做的功为49.5 J． |
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