【如图所示，一轻质弹簧的一端固定于倾角为θ=30°的光滑斜面-查字典问答网

来自胡文生的问题

　　【如图所示，一轻质弹簧的一端固定于倾角为θ=30°的光滑斜面上端，另一端系质量m=0.5kg的小球，小球被一垂直于斜面的挡板挡住，此时弹簧恰好为自然长度．现使挡板以恒定加速度a=2m/s2沿斜】

　　如图所示，一轻质弹簧的一端固定于倾角为θ=30°的光滑斜面上端，另一端系质量m=0.5kg的小球，小球被一垂直于斜面的挡板挡住，此时弹簧恰好为自然长度．现使挡板以恒定加速度a=2m/s2沿斜面向下匀加速运动（斜面足够长），己知弹簧的劲度系数k=50N/m．重力加速度为g=10m/s2．求：

　　（1）小球开始运动时挡板对小球提供的弹力．

　　（2）小球从开始运动到与挡板分离时弹簧的伸长量．

　　（3）试问小球与挡板分离后能否回到出发点？请简述理由．

1回答

2020-05-16 08:52

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黄艺

　　（1）设小球受挡板的作用力为F1，因为开始时弹簧对小球无作用力，

　　由mgsinθ-F1=ma，

　　得F1=1.5N

　　（2）因为分离时档板对小球的作用力为0，设此时小球受弹簧的拉力为F2，

　　由mgsinθ-F2=ma，

　　得：F2=1.5N

　　由 F=kx

　　得x=3cm

　　（3）小球与档板分离后不能回到出发点

　　因为整个过程中挡板对小球的力沿斜面向上，小球位移沿斜面向下，所以挡板对小球做负功，小球和弹簧系统的机械能减少．

　　答：（1）小球开始运动时挡板对小球提供的弹力为1.5N．

　　（2）小球从开始运动到与挡板分离时弹簧的伸长量为3cm．

　　（3）小球与档板分离后不能回到出发点

　　因为整个过程中挡板对小球的力沿斜面向上，小球位移沿斜面向下，所以挡板对小球做负功，小球和弹簧系统的机械能减少．

2020-05-16 08:55:15