题目内容

(2011?太原模拟)如图所示,在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3(可视为质点),中间分别用原长均为L、劲度系数均为k的轻弹簧连接,木块与传送带间的动摩擦因数μ.现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上,让传送带按图示方向匀速运动,当三个木块达到平衡后,1、2两木块间的距离是(  )
分析:当三木块达到平衡状态后,三个木块的合力都为零.先对木块3研究,由平衡条件和胡克定律求出2和3间弹簧伸长量.再以木块为研究对象,用同样的方法求出1和2间弹簧的伸长量,最后求出1、2两木块间的距离.
解答:解:当三木块达到平衡状态后,对木块3进行受力分析,可知2和3间弹簧的弹力等于木块3所受的滑动摩擦力,即:
μm3g=kx3,解得2和3间弹簧伸长量为:x3=
μm3g
k

同理以2木块为研究对象得:kx2=kx3+μm2g,即1和2间弹簧的伸长量为:x2=
μm3g+μm2g
k
=
μ(m2+m3)g
k

1、2两木块之间的距离等于弹簧的原长加上伸长量,即得L+
μ(m2+m3)g
k
,选项B正确.
故选B
点评:本题涉及三个物体的平衡问题,首先要灵活选择研究对象,分析受力情况,由平衡条件和胡克定律求出两个弹簧的伸长量,再求出1、2间的距离.
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