Question

如图所示，质量mA＝10kg的物块A与质量mB＝2kg的物块B放在倾角θ＝30°的光滑斜面上处于静止状态，轻质弹簧一端与物块B连接，另一端与固定挡板连接，弹簧的劲度系数k＝400N/m．现给物块A施加一个平行于斜面向上的力F，使物块A沿斜面向上做匀加速运动，已知力F在前0.2s内为变力，0.2s后为恒力，求(g取10m/s2) (1) 力F的最大值与最小值 (2) 力F由最小值达到最大值的过程中，物块A所增加的重力势能

Answer 1

答案：
解析：

(1)	解：开始A、B处于静止状态时，有 kx0－(mA＋mB)gsin30°＝0，　　　　① 设施加F时，前一段时间A、B一起向上做匀加速运动，加速度为a，t＝0.2s，A、B间相互作用力为零，对B有： kx－mBgsin30°＝mBa，　　　　② x－x0＝(1／2)at2，　　　　③ 解①、②、③得： a＝5m/s2，x0＝0.05m，x＝0.15m， 初始时刻F最小 Fmin＝(mA＋mB)a＝60N． t＝0.2s时，F最大 Fmax－mAgsin30°＝mAa， Fmax＝mA(gsin30°＋a)＝100N，
(2)	解：ΔEPA＝mAgΔh＝mAg(x－x0)sin30°＝5J．