(05年全國卷Ⅰ)(19分)如圖質(zhì)量為m1的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為m2的物體B相連,彈簧的勁度系數(shù)為k,A、B都處于靜止狀態(tài)。一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪,一端連物體A,另一端連一輕掛鉤。開始時各段繩都處于伸直狀態(tài),A上方的一段沿豎直方向,F(xiàn)在掛鉤上掛一質(zhì)量為m3的物體C上升。若將C換成另一個質(zhì)量為(m1+m3)物體D,仍從上述初始位置由靜止狀態(tài)釋放,則這次B則離地時D的速度的大小是多少?已知重力加速度為g

解析:開始時,B靜止平衡,設(shè)彈簧的壓縮量為x1,

 

                    

C后,當B剛要離地時,設(shè)彈簧伸長量為x2,有

 

                    

此時,AC速度均為零。從掛C到此時,根據(jù)機械能守恒定律彈簧彈性勢能的改變量為

 

                    

 

C換成D后,有

                    

 

聯(lián)立以上各式可以解得

 

                    

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