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如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为mA、mB,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板.开始时系统处于静止状态.现用一沿斜面方向的力F拉物块A使之缓慢向上运动.求物块B刚要离开C时力F的大小和物块A移动的距离d.

解:重力沿斜面向下的分力等于弹簧向上的弹力,设开始系统平衡时弹簧的压缩长度为x1
对A:mAgsinθ=kx1
设物块B刚要离开挡板C时,弹簧的伸长量为x2
对B:kx2=mBgsinθ ②
对A:F-mAgsinθ-kx2=0 ③
由②③解得:F=mAgsinθ+mBgsinθ
由题意可知d=x1+x2
由①②④解得:d=
答:力F为mAgsinθ+mBgsinθ,物块A移动的距离d为
分析:先对木块A受力分析,受重力,斜面的支持力和弹簧的弹力,根据共点力平衡条件求出弹簧的弹力后,再得到弹簧的压缩量;物块B刚要离开C时,先对物块B受力分析,受重力、支持力和弹簧的拉力,根据平衡条件求出弹簧弹力后进一步得到弹簧的伸长量,从而得到物体A的位移.
点评:注意弹簧即可以被压缩也可以被拉长,弹力的方向要根据实际情况判断,然后结合物体受力平衡解出结果.
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L4
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试求:
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(1)物块B刚要离开C时,弹簧形变量为多少?
(2)物块B刚要离开C时,物块A的加速度多大?
(3)从开始到物块B刚要离开C时的过程中,物块A的位移多大?

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