题目内容
16.取两质量分别为m1、m2且用相同材料制成的滑块甲和乙,用一质量不计的轻弹簧将两滑块连接在一起,现在滑块甲上施加一恒定的外力F,左图中二者以相同的加速度竖直向上运动,经测量弹簧的伸长量为x1,右图中二者放在粗糙的水平面上,且与水平面的动摩擦因数都为μ,仍在滑块甲上施加一同样的恒力F,使二者共同向右做匀加速运动,测量弹簧的伸长量为x2,则下列正确的是( )A. | 当m1>m2时有x1<x2 | |
B. | 当m1<m2时有x1<x2 | |
C. | 只有当m1=m2才有x1=x2 | |
D. | 无论两滑块的质量如何,x1与x2始终相等 |
分析 对两个图,先对整体根据牛顿第二定律列式,再对乙物体根据牛顿第二定律列式,联立方程求出x1和x2的表达式,从而比较大小即可.
解答 解:令M=m1+m2,
左图:对整体,根据牛顿第二定律得:F-Mg=Ma1,
对乙:kx1-m2g=m2a1
解得:$k{x}_{1}={m}_{2}(g+{a}_{1})=\frac{{m}_{2}}{M}F$
右图:对整体有:F-μMg=Ma2,对乙:kx2-μm2g=m2a2,解得:$k{x}_{2}={m}_{2}(μg+{a}_{2})=\frac{{m}_{2}}{M}F$,
则有:kx1=kx2,即无论两滑块的质量如何,x1与x2始终相等,故D正确,ABC错误.
故选:D
点评 本题注意考查了牛顿第二定律的直接应用,解题时要注意整体法和隔离法的应用,注意巧妙选择研究对象是解题的关键,难度适中.
练习册系列答案
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C. | 小球在t4时刻所受弹簧弹力大于2mg | |
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