如图所示,在倾角为的光滑物块P斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B;C为一垂直固定在斜面上的挡板.P、C总质量为M,A、B质量均为m,弹簧的劲度系数为k,系统静止于光滑水平面.现开始用一水平力F从零开始增大作用于P.
求:(1)物块B刚要离开C时力F.
(2)从开始到此时物块A相对于斜面的位移D.(物块A一直没离开斜面,重力加速度为g)
如图所示,在倾角为的光滑物块P斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B;C为一垂直固定在斜面上的挡板.P、C总质量为M,A、B质量均为m,弹簧的劲度系数为k,系统静止于光滑水平面.现开始用一水平力F从零开始增大作用于P.
求:(1)物块B刚要离开C时力F.
(2)从开始到此时物块A相对于斜面的位移D.(物块A一直没离开斜面,重力加速度为g)
解析:(1)当B刚要离开挡板时,由于A、B质量相等,它们重力在
斜面上的分力也相等,所以弹簧无形变.B受力如图,设此时三物块
具有共同的加速度a,则有(2分),
(2分)
对P、A、B用整体法,根据牛顿第二定律得,(2分)
联立解得,(2分)
(2)由以上分析,可知从开始到此时物块A的位移d就是开始时弹簧的形变量,A受力如
图,则
(2分)
弹簧受到的弹力与T大小相等方向相反,所以
(2分)
(2分)