如图所示,倾角为θ的固定光滑斜面底部有一垂直斜面的固定档板C.劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与挡板C和质量为m的物体B连接,劲度系数为k2的轻弹簧两端分别与B和质量也为m的物体A连接,轻绳通过光滑滑轮Q与A和一轻质小桶P相连,轻绳AQ段与斜面平行,A和B均静止.现缓慢地向小桶P内加入细砂.
22. 当k1弹簧对挡板的弹力恰好为零时,求:小桶P内所加入的细砂质量;
23.小桶下降的距离.
M=2msinθ
初始状态,弹簧k2被压缩,对A mgsinθ=k2x2
弹簧k1被压缩,对B mgsinθ+k2x2= k1x1
当弹簧k1对挡板的弹力恰好为零时,k1恢复原长,k2被拉长,对B mgsinθ=k2x2/
对A F=mgsinθ+k2
未向小桶内加入细沙时,弹簧k1受到的压力大小等于A的重力沿斜面向下的分力,根据胡克定律求出此时该弹簧的压缩量.当B与挡板C间挤压力恰好为零时,弹簧k1受到的拉力等于B重力沿斜面向下的分力,弹簧k2受到的拉力等于两个物体的总重力沿斜面向下的分力,根据胡克定律求出此时两弹簧的伸长量,再由几何关系求出小桶下降的距离。
初始状态,弹簧k1被压缩,弹簧k2被压缩,当弹簧k1对挡板的弹力恰好为零时,k1恢复原长,k2被拉长,小桶下降的距离为弹簧k1的压缩量和伸长量之和与弹簧k2的压缩量。
初始状态,弹簧k2被压缩,对A mgsinθ=k2x2
弹簧k1被压缩,对B mgsinθ+k2x2= k1x1
当弹簧k1对挡板的弹力恰好为零时,k1恢复原长,k2被拉长,对B mgsinθ=k2x2/
对A F=mgsinθ+k2
未向小桶内加入细沙时,弹簧k1受到的压力大小等于A的重力沿斜面向下的分力,根据胡克定律求出此时该弹簧的压缩量.当B与挡板C间挤压力恰好为零时,弹簧k1受到的拉力等于B重力沿斜面向下的分力,弹簧k2受到的拉力等于两个物体的总重力沿斜面向下的分力,根据胡克定律求出此时两弹簧的伸长量,再由几何关系求出小桶下降的距离。
初始状态,弹簧k1被压缩,弹簧k2被压缩,当弹簧k1对挡板的弹力恰好为零时,k1恢复原长,k2被拉长,小桶下降的距离为弹簧k1的压缩量和伸长量之和与弹簧k2的压缩量。