题目内容
17.一理想弹簧下端固定在水平地面上,上端与质量为2kg的物体B栓接,再把另一质量为lkg的物体A放在B上,静止在图示位置.现对A施加一竖直向上的力F,欲使在施加力的瞬间,A、B即开始分离,则F的最小值为(g=10m/s2)( )A. | l0N | |
B. | 15N | |
C. | 20N | |
D. | 满足要求的F的最小值与弹簧的劲度系数有关 |
分析 A、B刚开始分离时,两者间的弹力为零,分别以整体和A为研究对象,根据牛顿第二定律列式,可求得F的最小值.
解答 解:当A、B刚开始分离时F最小.根据牛顿第二定律,对AB整体有:
F=(mA+mB)a
对A有:F-mAg=mAa
联立解得,F的最小值为:F=$\frac{{m}_{A}({m}_{A}+{m}_{B})g}{{m}_{B}}$=$\frac{1×(1+2)×10}{2}$N=15N,可知F与与弹簧的劲度系数无关.故B正确,ACD错误.
故选:B
点评 本题是连接体问题,关键要抓住两个物体的加速度相同,刚分离时两者之间的弹力为零.要灵活选择研究对象,采用整体法和隔离法结合研究比较简洁.
练习册系列答案
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A. | 加速度先变小后变大 | B. | 加速度一直变小 | ||
C. | 速度先变大后变小 | D. | 速度一直变大 |
8.做匀速圆周运动的物体所需向心力的方向( )
A. | 一定与物体的速度方向相同 | |
B. | 一定与物体的速度方向相反 | |
C. | 一定与物体的速度方向垂直 | |
D. | 与物体的速度方向有时相同、有时相反 |
12.人造卫星a的圆形轨道离地面高度为h,地球同步卫星b离地面高度为H,h<H,两卫星共面且旋转方向相同.某时刻卫星a恰好出现在赤道上某建筑物c的正上方,设地球赤道半径为R,地面重力加速度为g,则( )
A. | a、b线速度大小之比为$\sqrt{\frac{R+h}{R+H}}$ | |
B. | a、c角速度之比为$\sqrt{\frac{{R}^{3}}{(R+h)^{3}}}$ | |
C. | b、c向心加速度大小之比$\frac{R+H}{R}$ | |
D. | a下一次通过c正上方所需时间等于t=2π$\sqrt{\frac{(R+h)^{3}}{g{R}^{2}}}$ |