Question

【題目】如圖所示，小車A、小物塊B由繞過輕質定滑輪的細線相連，小車A放在足夠長的水平桌面上，B、C兩小物塊在豎直方向上通過勁度系數為k的輕質彈簧相連，C放在水平地面上，現用手控制住A，并使細線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側細線豎直、右側細線與桌面平行．已知A、B、C的質量均為m，A與桌面間的動摩擦因數為0.2，重力加速度為g．細線與滑輪之間的摩擦不計．開始時，整個系統處于靜止狀態，對A施加一個恒定的水平拉力F后，A向右運動至速度最大時，C恰好離開地面．求此過程中，

（1）拉力F的大��；

（2）拉力F做的功；

（3）C恰好離開地面時A的速度．

Answer 1

【答案】（1）2.2mg （2） （3）

【解析】

試題（1）A向右運動至最大速度時C恰好離開地面，此時A.B.C加速度均為零，設此時繩的拉力為T，對A：，對B.C整體：

代入數據解得。

（2）開始時整個系統靜止，彈簧壓縮量為，則對B有，

因B.C的質量相等，故C恰好離開地面時，彈簧伸長量仍為

所以拉力做的功。

（3）A由靜止到向右運動至速度最大的過程中，對A.B.C由能量守恒得

，解得。