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精英家教网A、B两木块叠放在竖直轻弹簧上,如图所示,已知木块A、B质量分别为0.42kg和0.40kg,弹簧的劲度系数k=100N/m,若在木块A上作用一个竖直向上的力F,使A由静止开始以0.5m/s2的加速度竖直向上做匀加速运动(g=10m/s2).若木块由静止开始做匀加速运动,直到A、B分离的过程中,弹簧的弹性势能减少了0.248J,则这一过程F对木块做的功WF是(  )
分析:先根据胡克定律求出弹簧原来压缩的长度.当A、B刚分离时,它们之间没有弹力,对B研究,根据牛顿第二定律求出此时弹簧压缩的长度,得到整个过程两个物体的位移,由运动学公式求出AB分离时的速度,根据功能关系求解F对木块做的功WF
解答:解:未加F时,弹簧原来压缩的长度为x1=
(mA+mB)g
k

当A、B刚分离时,它们之间没有弹力,对B研究,根据牛顿第二定律得:kx2-mBg=mBa
则这个过程A、B两个物体的位移为x=x1-x2
根据v2=2ax,得A、B刚分离时它们的速度大小为v=
2ax

根据功能关系得:WF=
1
2
(mA+mB)v2
+(mA+mB)gx-EP
联立代入解得:WF=9.64×10-2J
故选D
点评:本题是比较复杂的力学综合题,要抓住A、B刚分离时相互作用的弹力为零,求出此时弹簧的压缩长度是难点.
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