Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量分別為、的物塊A、B通過長(zhǎng)為3cm的細(xì)線相連，兩物塊間夾著一根原長(zhǎng)為5cm的彈簧（未超出彈簧的彈性限度，彈簧與兩物塊均不連接）。兩物塊靜止在足夠長(zhǎng)的光滑水平導(dǎo)軌上，彈簧和細(xì)線的質(zhì)量忽略不計(jì)；

(1)在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力大小與彈簧長(zhǎng)度的改變量成正比；已知該彈簧兩端受到1 N的壓力時(shí)的長(zhǎng)度為4 cm ，求圖示情景中細(xì)線對(duì)物塊B的拉力的大小，并說明拉力的方向；

(2)燒斷細(xì)線，A、B兩物塊均沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。定義速度與質(zhì)量的乘積為“動(dòng)量”，研究表明，兩物塊在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)，A的動(dòng)量的大小總等于B的動(dòng)量的大�。蝗�A與彈簧脫離后，經(jīng)過路程s0所用的時(shí)間為t，請(qǐng)寫出B與彈簧脫離瞬間的速度的表達(dá)式（用題中給出的物理量符號(hào)表示）。

Answer 1

【答案】(1) 2N；方向水平向左；(2)

【解析】

(1)細(xì)線長(zhǎng)3cm，因?yàn)榧?xì)線不可伸長(zhǎng)，所以兩物體間的距離為3cm；彈簧的原長(zhǎng)為5cm，已知該彈簧兩端受到1 N的壓力時(shí)的長(zhǎng)度為4 cm ，在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力大小與彈簧長(zhǎng)度的改變量成正比，所以當(dāng)彈簧為3cm時(shí)，彈簧的彈力為2N；因?yàn)槲矬wB受到彈簧的彈力和細(xì)線的拉力作用保持靜止，所以細(xì)線對(duì)物塊B的拉力為

方向水平向左。

(2)在細(xì)線未燒斷前，物體B受到向右的彈力，物體A受到向左的彈力，所以兩物體在燒斷細(xì)線脫離彈簧的瞬間，會(huì)獲得一定的速度，由于導(dǎo)軌足夠光滑，而且物體具有慣性，所以物體A、B會(huì)作勻速直線運(yùn)動(dòng)；根據(jù)動(dòng)量的定義可得：物體A運(yùn)動(dòng)過程中的動(dòng)量為，物體B運(yùn)動(dòng)過程中的動(dòng)量為；因?yàn)?/span>A的動(dòng)量的大小總等于B的動(dòng)量的大小，所以

又因?yàn)?/span> ，所以

則

答：(1)圖示情景中細(xì)線對(duì)物塊B的拉力的大小是2N，方向水平向左。

(2)物體B與彈簧脫離瞬間的速度的表達(dá)式是 。