题目内容
【题目】如图所示,倾角的固定光滑斜面上有两个质量均为m的物块A和物块B,物块A通过劲度系数为的轻质弹簧栓接在斜面底端的固定挡板上,物块B通过一根跨过定滑轮的细线与物块C相连,物块C的质量为,离地面的距离足够高,物块B离滑轮足够远,弹簧与细线均与所对应斜面平行。初始时,用手托住物块C,使细线恰好伸直且无拉力。已知重力加速度为g,弹簧的弹性势能(x为弹簧的形变量),不计滑轮质量及滑轮处阻力,忽略空气阻力,弹簧始终在弹性限度内,则释放物块C后( )
A.释放物块C的瞬间,细线拉力的大小为
B.释放物块C的瞬间,C的加速度大小为
C.物块A、B分离时,物块A的速度大小为
D.物块A、B分离时,弹簧的弹性势能为
【答案】BCD
【解析】
AB.释放物块C前,细线对物块A、B的作用力为零,物块A、B整体受力平衡,则有
解得
弹簧的弹性势能为
释放物块C瞬间,根据牛顿第二运动定律,物块C有
物块A、B有
解得
故A错误,B正确;
CD.物块A、B分离时,物块A、B之间的相互作用力为0,且物块A、B的加速度相同,分别对物块A、B、C受力分析,由牛顿第二定律可知,物块A有
物块B有
物块C有
解得
弹簧的弹性势能
从释放C到A、B分离过程中,A、B、C移动的距离为
系统的机械能守恒,则有
解得物块A、B分离时,物块A的速度大小为
故C、D正确;
故选BCD。
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