题目内容

【题目】在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m1、m2 , 弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,物块A沿斜面运动的距离为d,速度为v,则( )

A.此过程中拉力F做功的大小等于物块A动能的增加量
B.当物块B刚要离开挡板时,受力满足m2gsinθ=kd
C.当物块B刚要离开挡板时,物块A的加速度为
D.此过程中弹簧弹性势能的增加量为Fd﹣ m1v2﹣m1gdsinθ

【答案】C,D
【解析】解:AD、由能量守恒可得:此过程中拉力F做功的大小=物块A动能的增加量+物块A重力势能的增加量+弹簧弹性势能的增加量;

所以,此过程中弹簧弹性势能的增加量为拉力F做功的大小﹣物块A动能的增加量﹣物块A重力势能的增加量= ,故A错误,D正确;

BC、系统处于静止状态时,弹簧弹力F1=kx1=m1gsinθ,x1为压缩量;物块B刚要离开挡板C时,弹簧弹力F2=kx2=m2gsinθ,x2为伸长量;

又有x1+x2=d,故m2gsinθ=kx2≠kd;

当物块B刚要离开挡板时,物块A受到的合外力为F﹣m1gsinθ﹣F2=F﹣kd,故物块A的加速度为 ,故B错误,C正确;

故选:CD.

【考点精析】解答此题的关键在于理解弹性势能的相关知识,掌握弹性势能是物体由于发生弹性形变而具有的能量,以及对能量守恒定律的理解,了解能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变.

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