Question

【題目】如圖所示，勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧水平放置左端固定在豎直墻壁上，右端與質(zhì)量為的小物塊相連，小物塊另一側(cè)與一根不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線相連，細(xì)線另一端固定在天花板上，當(dāng)細(xì)線與豎直方向成530時，小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)且恰好對水平地面無壓力.(g取， , )求：

(1)此時細(xì)線的拉力大小

(2)若小物塊與水平地面間的動摩撩因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則剪斷細(xì)線瞬間小物塊的加速度；

(3)剪斷細(xì)線后，經(jīng)過一段時間小物塊獲得最大動能，則此過程因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能。

Answer 1

【答案】(1) (2) （3）

【解析】（1）由受力平衡有： ，解得：

（2）剪斷細(xì)線瞬間，地面對物塊產(chǎn)生支持力，有：

彈簧在瞬間彈力未發(fā)生改變，有：

由牛頓第二定律有：

解得： ，方向水平向左

（3）當(dāng)時，物體動能最大，設(shè)此時彈簧伸長量為

則有： ，解得：

開始彈簧的伸長量為x，則有： ，解得：

由功能關(guān)系可得產(chǎn)生的內(nèi)能： 。