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能离开水平面。
A
C、只要k足够小,物块B就可能离开水平面。
D、只要k足够大,物块B就可能离开水平面。
k
讨论:(1)如果F55N呢?
(2)如果mA3Kg和mB2Kg呢?
B
(3)如果mA3Kg和mB1Kg呢?
2
f解析:今用大小为45N的力把物块A向下压而使之处于平衡状态,突然撤去压力F,由受力分析可知,该45N力的大小就是物块A上下振动的最大回复力,由于对称,物块振动到最高点时也需要向下的最大回复力45N,物块A在最高处受力如图mg是重力、F是弹簧弹力,有
FmAgF0代入数据有:
F
F2045
mg
所以F25N,弹簧弹力小于物块B的重力,不足以将物块B拉离地面,所以选项B正确。
讨论:(1)如果F55N呢,则上式中的F35N>30N,可以将物块B拉离地面,则选A。
(2)如果mA3Kg和mB2Kg,则F15N<20N,不可以将物块B拉离地面,则选B。(3)如果mA3Kg和mB1Kg,则F15N>10N,可以将物块B拉离地面,则选A。
(A)【针对练习3】如下图在质量为M的支架上用一轻质弹簧挂有质量均为m(M≥m)的A、B
两物体,支架放在水平地面上,开始各物体都静止,突然剪断A、B间的连线,此
后A做简谐运动,当A运动到最高点时,支架对地面的压力为
AMg
BM-mg
CMmgDM2mg
【解析】剪断细线的瞬间,弹簧对A的弹力为kx2mg,A受到向上的合外力
为mg。当A运动到上方最大位移处,由简谐运动的回复力的对称性知,A将受到
竖直向下的合外力,其大小仍为mg,此时弹簧中没有弹力,所以木箱对地面的压
力大小为Mg。应选A。
(AC)【例4】原长为30cm的轻弹簧竖立于地面,下端固定在地面上。现将一个质量为m01kgC的
物体放到弹簧顶部,物体保持静止即平衡时离地面高度为26cm,如图3a所示。如果该物体从距离地面130cm处自由下落到弹簧上(与弹簧接触时不损失能量),当物体压缩弹簧到距
h1
O
h2
离地面22cm时,(不计空气阻力,取g10ms2,重物在地面时,重力势能为零)则:
A物体的动能为1J
B物体的重力势能为108J
C弹簧的弹性势能为008JD物体的动能和重力势能之和为216J
B图3b
解析:根据能量的对称性知,物体距地面22cm处的动能与距地面30cm处的动能相等,图3a
物体下降1m时获得动能大小是Ekmgh101×10×1=1J,所以A项正确。物体距地面22cm处的重力势能EP重02J,B错误。物体从距地面130cm处到距地面22cm过程中,系统机械能守恒,减少的重力势能=增加的动能弹性势能,即:01×10×108=1EP重,得EP重008J,C正确。物体的动能和重力势能之和为102=12J,Dr
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