设斜面倾角为α
(1)细线恰好伸直,绳子拉力为零,设弹簧的压缩量为x
对物体B受力分析有 mg=kx
得:x=
; mg k
(2)当A恰好要离开地面时,地面对物体A的支持力为零,设弹簧的伸长量为x′
对物体A受力分析有 mg=kx′
因此物体B上升的高度和物体C沿斜面下滑的距离
s=x+x′=
2mg k
当物体B达最大速度时有 Mgsinα=2mg
以三个物体和弹簧作为研究对象,据机械能守恒定律有:
Mgs?sinα-mgs=
(M+m)1 2
v
解得:vm=2mg
;
1 k(M+m)
(3)以三个物体和弹簧作为研究对象,据动能定理有:
Mgs?sinα-μMgscosα-mgs=
(M+m)v21 2
以物体C为研究对象,据动能定理有:
W+Mgs?sinα-μMgscosα=
Mv21 2
解得:W=-
(M+2m?μ2(mg)2
k(M+m)
);
M2?4m2
答:
(1)释放物体C之前弹簧的压缩量是
;mg k
(2)物体B的最大速度是2mg
;
1 k(M+m)
(3)若C与斜面的动摩擦因数为μ,从释放物体C开始到物体A恰好要离开地面时,细线对物体C所做的功是-