题目内容

【题目】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的起点位置为坐标原点.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(

【答案】A

【解析】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

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