如图所示.物体A经一轻质弹簧与下方地面上的物体B相连.物体A.B的质量均为m.弹簧的劲度系数为k.A.B都处于静止状态.一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮.一端连物体A.另一端连一轻挂钩.开始时各段绳都处于伸直状态.A上方的一段绳沿竖直方向.现在挂钩上挂一物体C并从静止状态开始释放.已知物体B刚离开地面时.物体A恰好获得最大速度.重力加速� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（10分）如图所示，物体A经一轻质弹簧与下方地面上的物体B相连，物体A、B的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩，开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上挂一物体C并从静止状态开始释放，已知物体B刚离开地面时，物体A恰好获得最大速度，重力加速度为g，求：

（1）物体B刚离开地面时，物体C下落的高度h；
（2）物体C的质量M；
（3）物体A获得的最大速度

。

（1）

（2）

（3）

试题分析：（1）开始时，A、B静止，设弹簧压缩量为x₁，
对A有：kx₁=mg
挂C并释放后，C向下运动，A向上运动，设B刚要离地时弹簧伸长量为x₂，
对B有：kx₂=mg
C下落的高度h等于A上升的高度，

（2）设绳的拉力为T，弹簧伸长量为x，物体A的加速度为a，物体C的加速度与A的加速度大小相等，根据牛顿第二定律
对A有：

对C有：

B刚要离地时，A获得最大速度，有：kx=kx₂=mg₂,a=0
联立解得：

（3）由于x₁=x₂,弹簧处于压缩和伸长状态时弹性势能相同，且B刚离开地面时，A、C两物体的速度大小相同。
A、C及弹簧组成的系统机械能守恒，有：Mgh- mgh=(M+m)v_m²/2
联立解得v_m=

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和

。弹簧A与竖直方向的夹角为

，弹簧C水平，则弹簧A、B、C的伸长量之比为( )

A．

B．

C．

D．

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