题目内容

【题目】如图所示,物体A和带负电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,A、B的质量分别是m和2m,劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在水平面上,另一端与物体A相连,倾角为θ的斜面处于沿斜面向上的匀强电场中,整个系统不计一切摩擦.开始时,物体B在一沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用下保持静止且轻绳恰好伸直,然后撤去外力F,直到物体B获得最大速度,且弹簧未超过弹性限度,则在此过程中(  )

A.撤去外力F的瞬间,物体A的加速度为gsinθ
B.撤去外力F的瞬间,物体B的加速度为
C.A,B获得最大速度时,弹簧伸长量为
D.物体A和弹簧组成的系统机械能守恒

【答案】A,C
【解析】解:AB、当施加外力时,对B分析可知F﹣2mgsinθ﹣F=0

解得F=mgsinθ

当撤去外力瞬间,A和B的加速度相同,它们受到的合力为F=F+2mgsinθ=(m+2m)a

解得:a=gsinθ,A符合题意、B不符合题意;

C、当B受到的合力为零时,B的速度最大,由kx=F+2mgsinθ解得x= ,C符合题意;

D、绳子拉力对A做正功,A和弹簧组成的系统机械能是增大的,D不符合题意;

故答案为:AC.

对B物体受力分析,求的电场力,由牛顿第二定律求的加速度,当B受到的合力为零时,速度最大,根据机械能守恒定律的守恒条件判断物体A和弹簧组成的系统机械能是否守恒.

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