题目内容
10.如图所示,质量为M的A物体和质量为m的B物体叠放在竖直弹簧上并保持静止(m=2M),现用大小为mg的恒力F竖直向上拉物体B,竖直向上运动的距离为h时B与A分离,则下列说法正确的是( )A. | B和A刚分离时,弹簧为原长 | |
B. | B和A刚分离时,弹簧处于压缩状态 | |
C. | 弹簧的劲度系数为$\frac{mg}{h}$ | |
D. | 在B与A分离之前,它们做匀加速直线运动 |
分析 B和A刚分离时,相互之间恰好没有作用力,则B受到重力mg和恒力F,由已知条件F=mg,分析出此时B的加速度为零,A的加速度也为零,说明弹簧对A有向上的弹力,与重力平衡.由胡克定律求出弹簧的劲度系数.对于在B与A分离之前,对AB整体为研究对象,所受合力在变化,加速度在变化,做变加速运动.
解答 解:A、B和A刚分离时,B受到重力mg和恒力F,B的加速度为零,A的加速度也为零,说明弹力对A有向上的弹力,与重力平衡,弹簧处于压缩状态.故A错误,B正确.
C、B和A刚分离时,弹簧的弹力大小为Mg,原来静止时弹力大小为3Mg,则弹力减小量△F=2Mg=mg.两物体向上运动的距离为h,则弹簧压缩量减小△x=h,由胡克定律得:k=$\frac{△F}{△x}=\frac{mg}{h}$.故C正确.
D、对于在B与A分离之前,对AB整体为研究对象,重力2mg不变,弹力在减小,合力减小,整体做变加速运动,故D错误.
故选:BC.
点评 本题考查了牛顿第二定律的应用,解题的关键在于分析B和A刚分离时A、B的受力情况,来确定弹簧的状态.
练习册系列答案
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A. | 电子的发现说明原子中一定还有带正电的部分 | |
B. | J.J.汤姆孙发现了电子,并提出了电子绕核运动 | |
C. | 在验证电子波动性的实验中,电子的动能越大,电子的衍射现象越明显 | |
D. | 验证电子波动性的实验中,若用相同动能的质子代替电子,衍射现象将更加明显 |
5.以下各种运动,物体机械能可能保持不变的是( )
A. | 物体沿斜面匀速下滑 | B. | 物体沿斜面匀减速上滑 | ||
C. | 物体沿斜面匀速上滑 | D. | 物体沿斜面匀减速下滑 |
2.某研究性小组设计了一个测量河水流速的实验装置,其原理如图甲所示.两端开口的“L”型玻璃管的水平部分置于待测的水流中,竖直部分露出水面,且露出水面部分的玻璃管足够长.当水流以速度 v 正对“L”型玻璃管的水平开口端匀速流动时,管内外液面的高度差为 h,且h 随水流速度的增大而增大.为了进一步研究水流速度v 与高度差h的关系,该组同学进行了定量研究,得到了如下实验数据,并根据实验数据得到了v-h图象,如图乙所示
(1)根据上表的数据和图乙中图线的形状,可猜想v和h之间的关系为v2∝h;
(2)为验证猜想,请在图丙中确定纵轴所表示的物理量(将该量的符号及单位标在纵轴旁边的虚线框内),并作出图线,若该图线的形状为直线,说明猜想正确.
v(m/s) | 0 | 1.00 | 1.41 | 1.73 | 2.00 | 2.45 | 3.00 | 3.16 |
h(m) | 0 | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.30 | 0.45 | 0.50 |
(1)根据上表的数据和图乙中图线的形状,可猜想v和h之间的关系为v2∝h;
(2)为验证猜想,请在图丙中确定纵轴所表示的物理量(将该量的符号及单位标在纵轴旁边的虚线框内),并作出图线,若该图线的形状为直线,说明猜想正确.