题目内容
【题目】如图,一劲度系数为k轻弹簧的一端固定在倾角为θ=30°的光滑固定斜面的底部,另一端和质量为2m的小物块A相连,质量为m的物块B紧靠A一起静止.现用手缓慢斜向下压物体B使弹簧再压缩x0并静止。然后迅速放手, A和B一起沿斜面向上运动距离L时, B达到最大速度v.则以下说法正确的是(始终在弹性限度内)
A. L>x0
B. 放手的瞬间,A对B的弹力大小为+
C. 若向上运动过程A、B出现了分离,则分离时弹簧的压缩量为
D. 从放手到“A和B达到最大速度v”的过程中,弹簧弹性势能减小了
【答案】B
【解析】
A:设物块B紧靠A一起静止时弹簧的压缩量为,对整体受力分析由平衡条件可得:;设B达到最大速度v时,弹簧的压缩量为,B达到最大速度v时,AB一起向上运动,加速度均为零,对整体受力分析可得:;解得:,则整体先下移x0,再向上运动距离L时,弹簧形变量相同,即。故A项错误。
B:放手瞬间,弹簧压缩量为,对整体受力分析由牛顿第二定律可得:;对物块B受力分析由牛顿第二定律可得:,解得:。故B项正确。
C:若向上运动过程A、B出现分离时,A、B间力恰为零,且此时A、B加速度相同。对B受力分析由牛顿第二定律可得:,对A受力分析由牛顿第二定律可得:,解得:,则分离时弹簧的压缩量为0。故C项错误。
D:从放手到“A和B达到最大速度v”的过程中,AB及弹簧组成的系统机械能守恒,弹簧弹性势能减小等于AB重力势能和动能的增量,则。故D项错误。
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