题目内容
【题目】如图所示,悬挂于O点的轻质弹簧,劲度系数k=100 N/m,其下端拴一质量m=1 kg的小物体A,紧挨物体A有一质量M=2 kg的物体B,现对B施加一个竖直向上、大小为38 N的力F,系统处于静止状态,现突然改变力F的大小,使物体A、B以加速度a=2 m/s2匀加速下降,直到A、B两物体分离,取g=10 m/s2,则( )
A.两物体刚开始匀加速下降时,力F大小为8 N
B.两物体分离时,弹簧刚好恢复原长
C.改变力F的大小后经0.4 s ,A、B两物体分离
D.从改变力F到两物体分离的过程中,系统克服力F做的功为3.84 J
【答案】CD
【解析】
A.系统静止时,弹簧处于压缩状态,令压缩量为x1,则
,
代入数据得
,
A、B两物体刚开始匀加速下降时有
,
代入数据得
故A错误;
B.设经时间t两物体分离,A、B间的弹力为0,弹簧处于拉伸状态,令拉伸量为x2,则对A有
,
代入数据得
,
故B错误;
C.A、B分离时A、B两物体组成的系统下降的距离为
,
而
,
代入数据得
,
故C正确;
D.因刚开始和两物体分离时,弹簧的形变量一样,整个过程弹簧弹力做功为零,由动能定理知
,
联立并代入数据得
,
故D正确;
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