力学物理题求解啊,跪求解答.劲度系数为K的弹簧,一端固定于墙上,另一端与质量为M1的木块A相接,A与质量为M2的木块B用不可伸长的轻绳相连,整个系统放在光滑的水平面上,现在不变力F向右拉M2,使木块A,B系统自弹簧的平衡位置由静止开始运动,求(1)木块A,B系统所受合外力为零时的速度(2)此过程拉力T对M1所作的功(3)拉力F对M2所作的功
2019-06-25
力学物理题求解啊,跪求解答.
劲度系数为K的弹簧,一端固定于墙上,另一端与质量为M1的木块A相接,A与质量为M2的木块B用不可伸长的轻绳相连,整个系统放在光滑的水平面上,现在不变力F向右拉M2,使木块A,B系统自弹簧的平衡位置由静止开始运动,求
(1)木块A,B系统所受合外力为零时的速度
(2)此过程拉力T对M1所作的功
(3)拉力F对M2所作的功
优质解答
从题目意思看,墙是在左边,T是绳子的拉力.
(1)将AB作为整体,当整体受到的合力等于0时,整体的速度最大.
设这时弹簧的伸长量是 X ,则有 F=K*X
得 X=F / K
从整体开始运动,到速度达到最大,这个过程中由动能定理 得
F*X+W弹=( M1+M2) * V^2 / 2 ,V是整体的最大速度
而弹簧弹力做的功 W弹=-K* X^2 / 2
所以 F*X+(-K* X^2 / 2)=( M1+M2) * V^2 / 2
F*(F / K)-[ K*( F / K )^2 / 2 ]=( M1+M2) * V^2 / 2
所求的速度是 V=F / 根号 [ K* ( M1+M2 ) ]
(2)因为M1与M2发生的位移是相同的,所以绳子拉力对M1做的正功,与绳子拉力对M2做的负功绝对值是相等的.
对M2分析,由动能定理 得
F*X-W拉=M2* V^2 / 2
W拉=F*X-(M2* V^2 / 2)=F*(F / K)-M2* { F / 根号 [ K* ( M1+M2 ) ] }^2 / 2
W拉=F^2*(2*M1+M2)/ [ 2*K*(M1+M2)]
即绳子拉力对M1做的功也是 W拉=F^2*(2*M1+M2)/ [ 2*K*(M1+M2)]
(3)拉力对M2做的功是 W=F*X=F^2 / K
从题目意思看,墙是在左边,T是绳子的拉力.
(1)将AB作为整体,当整体受到的合力等于0时,整体的速度最大.
设这时弹簧的伸长量是 X ,则有 F=K*X
得 X=F / K
从整体开始运动,到速度达到最大,这个过程中由动能定理 得
F*X+W弹=( M1+M2) * V^2 / 2 ,V是整体的最大速度
而弹簧弹力做的功 W弹=-K* X^2 / 2
所以 F*X+(-K* X^2 / 2)=( M1+M2) * V^2 / 2
F*(F / K)-[ K*( F / K )^2 / 2 ]=( M1+M2) * V^2 / 2
所求的速度是 V=F / 根号 [ K* ( M1+M2 ) ]
(2)因为M1与M2发生的位移是相同的,所以绳子拉力对M1做的正功,与绳子拉力对M2做的负功绝对值是相等的.
对M2分析,由动能定理 得
F*X-W拉=M2* V^2 / 2
W拉=F*X-(M2* V^2 / 2)=F*(F / K)-M2* { F / 根号 [ K* ( M1+M2 ) ] }^2 / 2
W拉=F^2*(2*M1+M2)/ [ 2*K*(M1+M2)]
即绳子拉力对M1做的功也是 W拉=F^2*(2*M1+M2)/ [ 2*K*(M1+M2)]
(3)拉力对M2做的功是 W=F*X=F^2 / K