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.

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