Question

3．如图所示，倾角为θ的光滑足够长斜面固定在水平地面上，平行于斜面的轻弹簧一端固定在斜面底端，另一端与质量为m的物块Q连接，质量也为m的物块P挨着Q放在斜面上，初始时两物块均静止，现用平行于斜面向上的力F拉物块P，使P做加速度为a的匀加速运动，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

• A． 拉力F施加的瞬间，P、Q间的弹力大小为m（gsinθ-a）
• B． 当弹簧恢复到原长时，物块Q达到速度最大值
• C． 从施加力F开始到弹簧第一次恢复到原长的过程中，力F做的功小于两物块机械能的增加量
• D． 拉力F一直增大

Answer 1

分析 分别对P物体和PQ整体受力分析，然后根据牛顿运动定律列方程即可判断AD选项；当加速度a为0时速度最大可判断B选项；根据功能关系即可判断C选项．

解答 解：A、施加外力的一瞬间，对PQ整体：F=2ma，对P：F-mgsinθ+F_N=ma，联立解得F_N=m（gsinθ-a），所以A正确；
B、当加速度a为0时速度最大，所以B错误；
C、从施加力F开始到弹簧第一次恢复到原长的过程中，两物块机械能的增加量为力F做的功和弹簧弹力做功之和．故C正确；
D、由题意知，在P、Q分离之前，对PQ整体根据牛顿第二定律：F+kx-2mgsinθ=2ma，随着物块的运动弹簧弹力kx越来越小，所以拉力F越来越大，P、Q分离后，对PF-mgsinθ=ma，F保持不变，所以拉力F先增大，后不变．故D错误．
故选：AC

点评 此题考查了牛顿运动定律的综合应用------连接体问题，解题的关键是要会用隔离法和整体法分析，隔离法和整体法也是高中物理力学问题的基本分析方法，必须掌握．