题目内容
【题目】将一轻质弹簧竖直立在水平面上,当在其上端放上托盘Q时,平衡时弹簧缩短了3cm;当将一个物块P轻轻放在托盘中,待系统平衡后,弹簧又缩短了2cm;如果此时在P上施加一个竖直向下的力F,待系统再次平衡后,弹簧又缩短了2cm,如图所示,若在此时突然撤去力F,则(弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g )( )
A. 刚撤去力F瞬间,物块P的加速度大小为0.4g
B. 刚撤去力F瞬间,物块P的加速度大小为0.8g
C. 撤去力F后,物块P、Q共同向上运动5cm后分离
D. 撤去力F后,物块P、Q共同向上运动7cm后分离
【答案】A
【解析】试题分析:当在其上端放上托盘Q时,平衡时弹簧缩短了3cm,则m1g=kx1①;当将一个物块P轻轻放在托盘中,待系统平衡后,弹簧又缩短了2cm,此时:m1g+m2g=k(x1+x2)②,撤去F后,k(x1+x2+x3)-(m1g+m2g)=(m1+m2)a ③;联立①②③,代入数据得:a=0.4g.故A正确,B错误;由于在物体P上施加力F之前,弹簧已经压缩了5cm,撤去力后,P与Q和弹簧组成的系统是一个弹簧振子系统,其振幅大小等于再次的压缩量,即2cm,所以PQ向上运动的最大位移是4cm,PQ不可能会分离.故CD错误.故选A.
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