题目内容
如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两物体置于动摩擦因数为μ的粗糙水平面上,它们之间用轻质弹簧连接,在A上施加一个水平向右的恒力F,两物块一起以加速度a向右做匀加速运动,此时弹簧伸长量为x;若将力的大小增大到F'=2F时,两物块均以加速度a'做匀加速运动,此时弹簧伸长量为x',则( )
分析:对整体分析,根据牛顿第二定律求出加速度,隔离对B分析,求出弹簧的弹力大小,从而进行比较.
解答:解:对整体分析,当拉力为F时,
根据牛顿第二定律得,a=
=
-μg.
隔离对B分析,F弹-μmBg=mBa,解得弹簧的弹力F弹=
.
当拉力为2F时,根据牛顿第二定律得,a′=
=
-μg>
-2μmg=2a.
隔离对B分析,F弹′-μmBg=mBa′,解得弹簧的弹力F弹′=
.
根据胡克定律F=kx知,x′=2x.故C正确,A、B、D错误.
故选:C.
根据牛顿第二定律得,a=
F-μ(mA+mB)g |
mA+mB |
F |
mA+mB |
隔离对B分析,F弹-μmBg=mBa,解得弹簧的弹力F弹=
mBF |
mA+mB |
当拉力为2F时,根据牛顿第二定律得,a′=
2F-μ(mA+mB)g |
mA+mB |
2F |
mA+mB |
2F |
mA+mB |
隔离对B分析,F弹′-μmBg=mBa′,解得弹簧的弹力F弹′=
2mBF |
mA+mB |
根据胡克定律F=kx知,x′=2x.故C正确,A、B、D错误.
故选:C.
点评:解决本题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解,掌握整体法和隔离法的运用.
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