(2006?河东区二模)如图所示,竖直放置的劲度系数为k的轻质弹簧上端与质量为m的小球连接,下端与放在水

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-30
如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上端系一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧的下端连有一质量为m的小球,

第一问,当挡板静止时,挡板对小球的弹力为2mgsinθ,根据受力平衡得,弹簧的弹力为mgsinθ,
方向沿斜面向下。由mgsinθ=kX1 ,解得X1=mgsinθ/k ,当挡板与小球分离时,挡板与小球的加速度相同,此时小球不受挡板的弹力,根据受力分析,则mgsinθ-kX2=ma,此时由于a<gsinθ,所以弹簧弹力的方向沿斜面向上,解得 X2=(mgsinθ-ma)/k。
所以经历的时间为t,根据S=X1+X2=1/2at²,解得t=√(4mgsinθ-2ma)/ka。
第二问,当小球速度最大时,加速度为0,此时mgsinθ=KX3,解得X3=mgsinθ/k,
所以小球所经历的最小路程为X1+X3=2mgsinθ/k。

楼主,何以见得一直都是竖直向上的?

考虑最终桌面没有压力。 请问,是什么力平衡了 那块质量为M的重力?
答:弹簧的拉力。

所以一开始是压缩量,后来弹簧恢复到原长,就变成伸长量了。
你明白了吗。

开始小球压着弹簧,则弹簧被压缩了x1=
mg
k
,当加入一个竖直向上,大小为E的匀强电场后,当某时刻物块对水平面的压力为零时,弹簧对物块的拉力为Mg,所以弹簧又被物块M拉长了x2=
Mg
k

小球电势能改变等于静电力做功,由于电场力恒定,则电场力做功为:W=F△x=Eq(x1+x2)=
qE(M+m)
k
,故D正确,ABC错误;
故选:D

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