Question

【题目】如图所示，劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧水平放置左端固定在竖直墙壁上，右端与质量为的小物块相连，小物块另一侧与一根不可伸长的轻质细线相连，细线另一端固定在天花板上，当细线与竖直方向成530时，小物块处于静止状态且恰好对水平地面无压力.(g取， , )求：

(1)此时细线的拉力大小

(2)若小物块与水平地面间的动摩撩因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则剪断细线瞬间小物块的加速度；

(3)剪断细线后，经过一段时间小物块获得最大动能，则此过程因摩擦产生的内能。

Answer 1

【答案】(1) (2) （3）

【解析】（1）由受力平衡有： ，解得：

（2）剪断细线瞬间，地面对物块产生支持力，有：

弹簧在瞬间弹力未发生改变，有：

由牛顿第二定律有：

解得： ，方向水平向左

（3）当时，物体动能最大，设此时弹簧伸长量为

则有： ，解得：

开始弹簧的伸长量为x，则有： ，解得：

由功能关系可得产生的内能： 。