题目内容
【题目】如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧一端固定在倾角θ=30°的斜面底端,另一端与物块A连接,两物块A、B质量均为2kg,初始时均静止。现用平行于斜面向上的力F拉物块B,使其开始做匀加速直线运动,拉力F与物块B的位移x的关系如图乙所示(g取10 m/s2),则下列结论正确的是( )
A. B与A分离时,弹簧恰好恢复原长
B. 物体的加速度大小为5 m/s2
C. 弹簧的劲度系数为500 N/m
D. A速度达到最大时,弹簧的压缩量为2cm
【答案】CD
【解析】
当B与A分离时,两物体的加速度相等,且两物体之间的弹力为零,结合图像列式求解;当A速度最大时,弹力等于重力沿斜面向下的分力,据此求解弹簧的压缩量.
原来物体AB处于静止状态,有: ,①施加拉力F1=10N时,AB向上做匀加速直线运动,有: ,②由图知,B与A分离时,物体移动的位移x=1cm,此时A、B间的压力N=0,拉力为F2=15N,且之后保持不变。对B有:,③ 对A有:,④ 且x=x0-x1 ⑤联立解得:ma=5N, m=2kg, a=2.5m/s2, k=500N/m ,故A、B错误,C正确。B与A分离后,A在弹簧弹力作用下做变加速运动,当时,速度最大,解得弹簧压缩量x2=2cm,D正确。故选CD.
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