题目内容
【题目】如图所示,A、B质量均为m,叠放在轻质弹簧上(弹簧上端与B不连接,弹簧下端固定于地面上)保持静止,现对A施加一竖直向下、大小为F(F>2mg)的力,将弹簧再压缩一段距离(弹簧始终处于弹性限度内)而处于静止状态,若突然撤去力F,设两物体向上运动过程中A、B间的相互作用力大小为FN,重力加速度为g,则关于FN的说法正确的是( )
A. 刚撤去外力F时,FN=(mg+F)/2
B. 弹簧弹力等于F时,FN=F/2
C. 弹簧恢复原长时,FN=0
D. 两物体A、B的速度最大时,FN=mg
【答案】BCD
【解析】
刚撤去外力F时,先根据整体法求解出加速度,然后运用隔离法求解内力.当两物体速度最大时,合力为零.当弹簧恢复原长时,整体的加速度为g,再由牛顿第二定律求FN。
A项:在突然撤去F的瞬间,AB整体的合力向上,大小为F,根据牛顿第二定律,有:F=2ma,解得:,对物体A受力分析,受重力和支持力,根据牛顿第二定律,有:FN-mg=ma;联立解得:
,故A错误;
B项:弹簧弹力等于F时,根据牛顿第二定律得:对整体有:F-2mg=2ma,对A有:FN-mg=ma,联立解得:,故B正确;
C项:当弹簧恢复原长时,根据牛顿第二定律得:对整体有:2mg=2ma,对A有:mg-FN=ma,联立解得 FN=0,故C正确;
D项:当物体的合力为零时,速度最大,对A,由平衡条件得FN=mg,故D正确。

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