各位亲们~还是高一物理~帮忙看下咯~谢谢~= =

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/15 10:05:27
一劲度系数K=800N/M的弹簧两端各焊接一质量均为12KG的物体A,B,竖直静止在水平面上(A上B下,弹簧在中间相连),如果一个竖直向上的力作用在物体A上,使A开始向上做匀加速运动,经0.4S后B恰好要离开桌面,设整个过程弹簧都处于弹性范围内:
1.此过程所加的外力F最大值与最小值。
2.此过程中F所做的功。

请各位帮忙讲一下,尤其是第一问,不明白为什么会有最大值或最小值,稍微详尽一些,学生在此感激不尽.= =~
答案:1.最小值45N 最大值285N
2.做功49.5J

先来回答以下为什么有最值
竖直静止在水平面上(A上B下,弹簧在中间相连) 看一下这句
一开始静止的时候弹簧压缩着 否则不会静止不动 压缩的长度s1=120/800=0.15m
a球受到向上的力而最后b球要离开时弹簧肯定伸长受到向下的力为了保持加速度不变力肯定要变
现在开始解题 一开始弹簧压缩0.15m最后伸长0.15m所以弹簧和a球连接的端点一共运动0.3m(运动状态和a球一样哦) s=0.5at^2
0.3=0.5a*0.4*0.4 a=3.75m/s^2 vt=1.5m/s
而f得最值是一开始和结束的时候 Fmin=ma=45n Fmax=120*2+ma=285n
w=a球动能+a球增加的势能
=0.5*12*1.5^2+12*10*0.3=49.5j
弹性势能是标量 一开始压缩0.15m和后来增加0.15m系统的弹性势能不变

B恰好要离开桌面时,弹簧的弹力=B的重力=12*10=120N
弹簧此时伸长120/800=0.15m

s=0.5at^2 即0.15=0.5*a*0.4*0.4
a=1.875m/s^2

故F的最小值为力刚开始作用到A上的时候,此时a=F/m
因此Fmin=mg+ma=12*10+12*1.875=142.5N

故F的最大值为B刚刚要离开桌面的时候,此时
Fmax=Fmin+mg=142.5+12*10=242.5N

力所做的功为F×S+0.5mv^2=(142.5+242.5)/2*0.15+0.5*12*(1.875*0.4)^2=28.875+3.375=32.25J