题目内容

如图所示,在质量为m0的无下底的木箱顶部,用一劲度系数为k的轻弹簧,悬挂质量都为m的A、B两小物块(m0>m),箱子放在水平地面上,平衡后剪断A、B间的连线,下列说法正确的是(  )
A.木箱可能会跳起来
B.A做简谐运动的振幅为mg/k
C.当A运动到最低点时,木箱对地面的压力为(m0+m)g
D.当A运动到最高点时,木箱对地面的压力为m0g

A、B、轻弹簧悬挂质量为m(m0>m)的A、B两物体,箱子放在水平地面上,平衡后设弹簧形变量为2x,弹簧劲度系数为k,由平衡条件知:
2kx=2mg,弹力F=2mg,剪断A、B间的连线,弹力不变,仍为2mg,故A将做简谐运动,其平衡位置处满足:kx′=mg=kx,故振幅A=2x-x′=x=
mg
k
,物块A上升到最高点时,弹簧恰好恢复到原长,所以木箱不可能跳起来.故A错误,B正确;
C、当A运动到最低点时弹簧伸长2x,木箱只受到重力、弹簧弹力和地面的支持力,故地面支持力N=m0g+2mg,故C错误
D、当A运动到最高点时弹簧被压缩x=0,木箱只受到重力和地面的支持力,由二力平衡知N=m0g,再由牛顿第三定律知木箱对地面的压力为m0g,故D正确;
故选:BD
练习册系列答案
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如图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.盘和重物的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用盘和重物总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.

(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端定滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是______(填写所选选项的序号).
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在盘和重物的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.
B.将长木板的右端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去盘和重物,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.
C.将长木板的右端垫起适当的高度,撤去纸带以及盘和重物,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动.
(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是______.
A.M=20g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
(3)图2是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,量出相邻的计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6.已知相邻的计数点之间的时间间隔为T,关于小车的加速度a的计算方法,产生误差较小的算法是______
A.
x2-x1
T2

B.
(x2-x1)+(x3-x2)+(x4-x3)+(x5-x4)+(x6-x5)
5T2

C.
x6-x1
5T2

D.
(x6-x3)+(x5-x2)+(x4-x1)
9T2

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