[题目]如图所示,挡板C垂直固定在倾角θ=30°的光滑长斜面上,质量分别为m,2m的两物块A,B用一劲度系数为k的轻弹簧相连,系统处于静止状态,弹簧压缩长度为L.现用方向沿斜面向上.大小为mg(g为重力加速度)的恒力F拉A,若A向上运动一段距离x后撤去F,当A运动到最高处时B刚好不离开C,(已知弹簧弹性势能的表达式,其中k为弹簧的劲度系数,x为弹题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图所示,挡板C垂直固定在倾角θ=30°的光滑长斜面上,质量分别为m,2m的两物块A,B用一劲度系数为k的轻弹簧相连,系统处于静止状态,弹簧压缩长度为L.现用方向沿斜面向上、大小为mg(g为重力加速度)的恒力F拉A,若A向上运动一段距离x后撤去F,当A运动到最高处时B刚好不离开C,(已知弹簧弹性势能的表达式,其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量)则下列说法正确的是(　　)

A. A刚要沿斜面向上运动时的加速度大小为g

B. A上升的最大竖直高度为3L

C. 拉力F的功率随时间均匀增加

D. A向上运动的一段距离

【答案】AD

【解析】试题分析：根据牛顿第二定律求A刚要沿斜面向上运动时的加速度．由胡克定律求出A运动到最高处时弹簧伸长的长度，即可得到A上升的最大竖直高度．通过分析A的速度变化，分析F的功率如何变化．

A原来静止，合力为零，当加上恒力F时，此瞬间A的合力等于F，则A刚要沿斜面向上运动时的加速度大小为，故A正确；当A运动到最高处时B刚好不离开C，此时弹簧伸长的长度为，开始时弹簧压缩的长度，则有，得，所以A上升的最大竖直高度为，故B错误；A向上运动的加速度是变化的，因此其速度v并不是随时间均匀增加，拉力的功率为P=Fv，因此拉力功率并不是随时间均匀增加，故C错误；开始弹簧的弹性势能为，A上升到最高时，弹簧的弹性势能为，对系统根据能量守恒定律有，代入解得，故D正确．

练习册系列答案

(1)下列说法中符合本实验要求的是___________。

A．安装轨道时，轨道末端必须水平

B．必要的测量仪器有天平、刻度尺和秒表

C．入射球必须比靶球质量大，且二者的直径必须相同

D．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一位置由静止释放

(2)图中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时，先让入射小球多次从S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置。然后把靶球静置于轨道的末端，再将入射小球从同一位置由静止释放，多次重复，并找到碰撞后两球各自落地点的平均位置。用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置与O点的距离(线段OM、OP、ON的长度)，分别用x1、x2、x3表示。入射小球的质量m1，靶球的质量为m2，若满足关系式__________，则两球碰撞前后系统动量守恒。