题目内容
如图所示,质量分别为m和2m的两个小球置于光滑水平面上,且固定在一轻质弹簧的两端,已知弹簧的原长为L,劲度系数为k.现沿弹簧轴线方向在质量为2m的小球上有一水平抟力F,使两球一起做匀加速运动,则此时两球间的距离为( )
分析:根据牛顿第二定律分别对整体和m研究,求出弹簧的弹力,由胡克定律求出弹簧伸长的长度,加上原长即此时两球间的距离.
解答:解:根据牛顿第二定律得:
对整体:F=3ma
对m:F弹=ma
联立解得,弹簧的弹力大小为F弹=
则此时两球间的距离为S=L+
=L+
.
故选C
对整体:F=3ma
对m:F弹=ma
联立解得,弹簧的弹力大小为F弹=
F |
3 |
则此时两球间的距离为S=L+
F弹 |
k |
F |
3k |
故选C
点评:本题是连接体问题,要灵活选择研究对象,采用整体法求加速度,隔离法求解弹簧的弹力.
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