Question

【題目】如圖所示，質量分別為m1=1.0kg、m2=2.0kg、m3=3.0kg的小物塊a、b、c（均可視為質點）與兩個原長均為x0=10cm、勁度系數均為k=500N/m的相同輕彈簧p、q用輕繩連接，其中a放在光滑水平桌面上，開始時p彈簧處于原長，小物塊均處于靜止狀態．現用水平拉力F緩慢地向左拉p彈簧的左端，直到小物塊c剛要離開水平地面為止，g=10m/s2，不計空氣阻力，試分析回答下列問題：

(1)開始時q彈簧的長度x1=？

(2)小物塊c剛好離開水平地面時輕繩對小物塊b的拉力大小T=？

(3)從施加水平拉力F開始到小物塊c剛好離開水平地面的過程中，p彈簧的左端向左移動的距離d=？

Answer 1

【答案】（1）x1=6.0cm（2）T=50N（3）d=20cm

【解析】

(1)剛開始彈簧處于壓縮狀態，設其壓縮量為，則：

解得：

剛開始彈簧的長度：

(2)最終木塊剛好離開水平地面時，繩子對的拉力大小為：

(3)最終木塊剛好離開水平地面，彈簧處于拉伸狀態，設其拉伸量為，則：

解得：

最終木塊剛好離開水平地面時，拉彈簧的水平拉力大小為：

則簧的伸長量為：

彈簧左端向左移動的距離：