如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上有兩個用輕質*簧相連線的物塊A、B，它們的質量相等，均為m，*簧的勁度係數為k...

問題詳情：

如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上有兩個用輕質*簧相連線的物塊A、B，它們的質量相等，均為m，*簧的勁度係數為k，C為一固定擋板．系統處於靜止狀態．現開始用沿斜面方向的力F（F未知）拉物塊A使之向上做加速度為a的勻加速運動，當物塊B剛要離開C時，沿斜面方向的力為F（F未知）保持此時的值變為恆力，且此時*簧與物塊A連線處斷裂，物塊A在恆力作用下繼續沿斜面向上運動．重力加速度為g，求：

（1）恆力F的大小；

（2）物塊A從斷裂處繼續前進相同的距離後的速度．

【回答】

解：（1）令x2表示B 剛要離開C時*簧的伸長量，a表示此時A 的加速度，

由胡克定律和牛頓定律可知：kx2=mgsinθ

F﹣mgsinθ﹣kx2=ma  

聯立得：F=mg+ma

（2）令x1表示未加F時*簧的壓縮量，由胡克定律和平衡條件可知

mgsinθ=kx1

*簧與物塊A連線處斷裂，物塊A的瞬時速度為v，

由s=x1+x2

又：v2=2as

物塊A在恆力作用下繼續沿斜面向上運動，由胡克定律和牛頓定律可知

F﹣mgsinθ=ma2

解得：

答：（1）恆力F的大小是mg+ma；

（2）物塊A從斷裂處繼續前進相同的距離後的速度是．

知識點：牛頓運動定律的應用

題型：計算題