题目内容
【题目】如图所示,一轻质弹簧下端固定在水平地面上,上端与物体A连接,物体A又与一跨过定滑轮的轻绳相连,绳另一端悬挂着物体B和C,A、B、C均处于静止状态。现剪断B和C之间的绳子,则A和B将一起振动,且它们均各在某一位置上下振动,振动过程中离开那一位置向上或向下距离相同。已知物体A质量为3m,B和C质最均为2m,弹簧的劲度系数为k。下列说法正确的是( )
A. 剪断B和C间绳子之前,A、B、C均处于静止状态时,弹簧形变量为
B. 物体A振动过程中的最大速度时弹簧的形变量为
C. 振动过程中,绳对物体B的最大拉力为2.8mg
D. 物体A振动过程中的最大速度为
【答案】ABC
【解析】A. 剪断B和C间绳子之前,A,B,C均处于静止状态时,设绳子拉力为F,对BC整体受力分析得:F=4mg,对A受力分析得:F=3mg+kx1,解得弹簧的伸长量:x1=mg/k,故A正确;
B.当物体A所受合外力为零时,速度最大。此时绳子拉力F1=2mg,根据A合力为零,弹簧弹力为mg,弹簧压缩量:x2=mg/k,故B正确;
对A.B组成的系统,根据机械能守恒定律得:
3mg(x1+x2)2mg(x1+x2)= ×5mv2
解得,物体A振动过程中的 .故D错误。
C.B振动到最低点时拉力最大,为F2,根据牛顿第二定律得:F22mg=2ma,3mg+kx1F2=3ma,
解得:F2=2.8mg,即振动过程中,绳对物体B的最大拉力为2.8mg,故C正确。
故选:ABC
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