Question

A，B兩個木塊疊放在豎直輕彈簧上，如圖所示，已知m_A=m_B=1 kg，輕彈簧的勁度系數為100 N/m。若在木塊A上作用一個豎直向上的力F，使木塊A由靜止開始以2 m/s²的加速度豎直向上做勻加速運動，取g=10 m/s²，求：
(1)使木塊A豎直向上做勻加速運動的過程中，力F的最大值是多少？
(2)若木塊A豎直向上做勻加速運動，直到A，B分離的過程中，彈簧的彈性勢能減小了1.28 J，則在這個過程中，力F對木塊做的功是多少？

Answer 1

解：(1)F-m_Ag+F_A=m_Aa，所以當F_BA=0時，F最大，即F_m=m_Ag+m_Aa=12 N
(2)初始位置彈簧的壓縮量
A，B分離時，F_AB=0，以B為研究對象可得F_N-m_Bg=m_Ba，F_N=12 N
此時
A，B上升的高度：△x=x₁-x₂=0.08 m
A，B的速度
以A，B作為一個整體，由動能定理得
可得W_F=0.64 J