两个高中物理题,求详细过程、解释和区别

答案:(1)x=2l(2)W=2mgl

如图所示,质量均为m的A B两物体分别固定在质量不计的轻弹簧的两端,当A静止时弹簧的压缩量为L。现用一竖直向下的恒力F=3mg作用在A上,当A运动一段距离x后撤去F,结果B刚好不离开水平面,则L:x的值为3:2

第一题:
分析:根据能量守恒定律来分析这道题。
起始状态:当A静止时弹簧的压缩量为L,因为B物体一直没动,所以不用管。
假设此时A的势能为0,位移为0。则弹簧的弹性势能为mgl。
当A受力再度压缩后,并撤去力上升到最高点,B对地面无压力,说明,弹簧的拉力是mg。
此时,A物体的位移为2l,物体A具有2mgl的势能,弹簧的弹性势能还是mgl,在此次期间,只有力F增加了系统的功,所以外力做功2mgl。因为外力做功靠弹簧压缩蓄能,由此反推出压缩距离为2l。
第二题:恒力F压缩弹簧的过程中,物体A做变加速运动,所以无法计算增加的动势能,我们只能根据最终的状态来判断。外力做功为3mg*x。系统增加的势能为最终---最初。
最初:弹簧弹性势能mgL,物体A势能为0,最终,弹簧弹性势能mgL物体A势能为2mgL。
所以增加的弹性势能为2mgL
3mgX=2mgL。
L:x的值为3:2

这两道题只能算一道,考点就是机械能守恒,所以要充分利用好最初和最终的机械能状态。以两者的变化值来确定新增的外能(外力做功),
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