如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的一端固定于傾角為θ的光滑斜面上端，另一端系一質(zhì)量為m的小球，小球被一垂直于斜面的擋板A 擋住，此時(shí)彈簧恰好為自然長(zhǎng)度。現(xiàn)使擋板A以恒定加速度a（a<gsinθ）勻加速沿斜面向下運(yùn)動(dòng)（斜面足夠長(zhǎng)），已知彈簧的勁度系數(shù)為k。

（1）求小球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)擋板A對(duì)小球提供的彈力；

（2）求小球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與檔板分離彈簧的伸長(zhǎng)量；

（3）問(wèn)小球與檔板分離后能否回到出發(fā)點(diǎn)？請(qǐng)簡(jiǎn)述理由。

（1）N=mgsinθ-ma   

（2）△x=( mgsinθ-ma)/k

（3）小球再能回到出發(fā)點(diǎn)是不可能的。因?yàn)槿粜∏蛟倌芑氐匠霭l(fā)點(diǎn)，則對(duì)于整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程來(lái)說(shuō)，由于擋板做負(fù)功而機(jī)械能減小，這將出現(xiàn)矛盾。


解析:

（1）mgsinθ-N=ma，得N=mgsinθ-ma

（2）分離時(shí)彈力N=0，有mgsinθ-F彈=ma，得F彈=mgsinθ-ma

△x= F彈/k=( mgsinθ-ma)/k

（3）小球再能回到出發(fā)點(diǎn)是不可能的。因?yàn)槿粜∏蛟倌芑氐匠霭l(fā)點(diǎn)，則對(duì)于整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程來(lái)說(shuō)，由于擋板做負(fù)功而機(jī)械能減小，這將出現(xiàn)矛盾。

連接體問(wèn)題的分離條件是接觸力為零，剛分離特征為具有共同的加速度、速度。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一輕質(zhì)彈簧豎直放置，下端固定在水平面上，上端處于a位置．當(dāng)一重球放在彈簧上端靜止時(shí)，彈簧上端被壓縮到b位置．現(xiàn)將重球（視為質(zhì)點(diǎn)）輕放在彈簧a處，由靜止釋放后，球沿彈簧中軸線向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)c處的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一輕質(zhì)彈簧與質(zhì)量為m的物體組成彈簧振子，物體在同一條豎直線上的A、B間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O為平衡位置，C為AO的中點(diǎn)，已知OC=h，振子的周期為T(mén)．某時(shí)刻物體恰好經(jīng)過(guò)C點(diǎn)并向上運(yùn)動(dòng)，則從此時(shí)刻開(kāi)始的半個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，下列判斷正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一輕質(zhì)彈簧固定在水平地面上，O點(diǎn)為彈簧原長(zhǎng)時(shí)上端的位置，一個(gè)質(zhì)量為m的物體從O點(diǎn)正上方的A點(diǎn)由靜止釋放落到彈簧上，物體壓縮彈簧到最低點(diǎn)B 后向上運(yùn)動(dòng)．則以下說(shuō)法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的一端固定在滑塊B上，另一端與滑塊C接觸但未連接，該整體靜止放在離地面高為H的光滑水平桌面上．現(xiàn)有一滑塊A從光滑曲面上離桌面h高處由靜止開(kāi)始下滑，與滑塊B發(fā)生碰撞并粘在一起壓縮彈簧推動(dòng)滑塊C向前運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間，滑塊C脫離彈簧，繼續(xù)在水平桌面上勻速運(yùn)動(dòng)一端后從桌面邊緣飛出．已知mA=m，mB=2m，mC=3m，求
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（1）滑塊A與滑塊B碰撞結(jié)束瞬間的速度；
（2）被壓縮彈簧的最大彈性勢(shì)能；
（3）滑塊C地點(diǎn)與桌面邊緣的水平距離．

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