题目内容

(2013?顺义区一模)如图a所示,水平面上质量相等的两木块A、B,用轻弹簧相连接,这个系统处于平衡状态.现用一竖直向上的力F拉动木块A,使木块A向上做匀加速直线运动(如图b),研究从力F刚作用在木块A瞬间到木块B刚离开地面瞬间的这一过程,并选定该过程中木块A的起点位置为座标原点.则下面图中能正确表示力F和木块A的位移x之间关系的图是(  )
分析:以木块A为研究对象,分析受力情况,根据牛顿第二定律得出F与A位移x的关系式,再选择图象.
解答:解:设原来系统静止时弹簧的压缩长度为x0,当木块A的位移为x时,弹簧的压缩长度为(x0-x),弹簧的弹力大小为k(x0-x),根据牛顿第二定律得
    F+k(x0-x)-mg=ma
得到,F=kx-kx0+ma+mg,
又kx0=mg,
则得到F=kx+ma
可见F与x是线性关系,当x=0时,kx+ma>0.
故选A
点评:本题根据牛顿第二定律得到F与x的解析式,再选择图象是常用的思路.
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