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7.一劲度系数k=800N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12kg的物体A、B,将它们竖直静止放在水平面上,如图所示.现将一竖直向上的变力F作用在A上,使A开始向上做匀加速运动,经0.40s物体B刚要离开地面.g=10m/s2,试求:
(1)物体B刚要离开地面时,A物体的速度vA
(2)此过程中物体A重力势能的改变量.

分析 (1)开始时弹簧压缩,求解出压缩量;物体B刚要离开地面时,求解出弹簧的伸长量;然后根据重力势能的定义公式求解重力势能的增加量;
(2)拉力对A、B、弹簧系统做的功等于系统机械能的增加量,根据功能关系列式求解即可.

解答 解:(1)开始时mAg=kx1
当物体B刚要离地面时kx2=mBg
可得:x1=x2=0.15 m
由x1+x2=$\frac{1}{2}$at2
vA=at
得:vA=1.5 m/s.
(2)物体A重力势能增大,
△EpA=mAg(x1+x2)=36 J.
答:(1)物体B刚要离开地面时,A物体的速度vA为1.5m/s;
(2)物体A重力势能增加36J

点评 本题关键明确物体做的是匀加速直线运动,同时要能根据平衡条件和胡克定律求解出物体的位移,最后要能根据功能关系列式求解,较难.

练习册系列答案
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17.下列关于加速度的说法中正确的是(  )
A.速度越大,加速度就越大
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C.加速度就是增加的速度
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18.将一个标有“220V,60W”字样的灯泡接入电路,当灯泡两端电压降低为200V时,灯泡消耗的功率是多大?当灯泡两端电压升高到230V时,流过灯泡的电流时多大?

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2.已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式:B=$\frac{{μ}_{0}I}{2π{r}_{0}}$,其中r0是该点到通电直导线的距离,I为电流强度,μ0为比例系数(单位为N/A2).试推断,一个半径为R的圆环,当通过的电流为I时,其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为(  )
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C.$\frac{{μ}_{0}{R}^{2}I}{2({R}^{2}+{{r}_{0}}^{2})^{\frac{3}{2}}}$D.$\frac{{μ}_{0}{{r}_{0}}^{2}I}{2({R}^{2}+{{r}_{0}}^{2})^{3/2}}$

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12.如图,近地人造卫星和月球绕地球的运行轨道可视为圆.设卫星、月球绕地公转周期分别为T、T,地球自转周期为T,则(  )
A.T<TB.T>TC.T<TD.T=T

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19.如图甲,某实验小组利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验.

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②用10等分游标的游标卡尺测量小球的直径d,测量示数如图乙,则d=1.02cm.若光电计时器记录小球通过光电门的时间为t=4.25×10-3s,则小球经过光电门B时的速度为vB=2.40m/s.(计算结果保留三位有效数字)
③多次改变A、B间的距离H,重复上述实验,作出$\frac{1}{{t}^{2}}$随H的变化图象如图丙所示,若小球下落过程机械能守恒,由图丙数据写出重力加速度g与d、t0、H0的关系式g=$\frac{{d}^{2}}{2{H}_{0}{t}_{0}^{2}}$.
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A.$\sqrt{gr}$B.$\sqrt{\frac{1}{3}gr}$C.$\sqrt{\frac{1}{6}gr}$D.$\frac{1}{3}$gr

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