题目内容
2.如图所示,一根质量不计的轻弹簧上端固定在天花板上,下端与一质量为m的托盘连接,托盘中有一个质量为2m的砝码.当托盘静止时,弹簧的伸长量为L.现将托盘向下拉,弹簧又伸长了L(未超过弹簧的弹性限度),然后使托盘由静止释放,则刚释放托盘时,砝码对托盘的作用力等于( )A. | 3mg | B. | 6mg | C. | 2mg | D. | 4mg |
分析 根据胡克定律求出刚松手时手的拉力,确定盘和物体所受的合力,根据牛顿第二定律求出刚松手时,整体的加速度.再隔离物体研究,用牛顿第二定律求解盘对物体的支持力
解答 解:当盘静止时,由胡克定律得:(m+2m)g=kl…①
设使弹簧再伸长l时手的拉力大小为F,再由胡克定律得:F=kl…②
由①②联立得:F=$\frac{l}{l}$(m+2m)g=3mg
则以盘和物体整体为研究对象,刚松手时所受合力大小等于F,方向竖直向上.
设刚松手时,加速度大小为a,根据牛顿第二定律得:a=$\frac{F}{m+2m}$=g
对物体研究:FN-2mg=2ma
解得:FN=4mg
故选:D
点评 本题考查应用牛顿第二定律分析和解决瞬时问题的能力,这类问题往往先分析平衡状态时物体的受力情况,再分析非平衡状态时物体的受力情况,根据牛顿第二定律求解瞬时加速度
练习册系列答案
相关题目
12.如图所示,一轻弹簧一端与挡板固定,另一端自由伸长时位于O点,当另一端和物块相连时,A、B是物块能保持静止的位置中离挡板最近和最远的点.A、B两点离挡板的距离分别为x1、x2.物块与斜面的最大静摩擦力为f,则弹簧的劲度系数为( )
A. | $\frac{f}{{x}_{2}+{x}_{1}}$ | B. | $\frac{2f}{{x}_{2}+{x}_{1}}$ | C. | $\frac{f}{{x}_{2}-{x}_{1}}$ | D. | $\frac{2f}{{x}_{2}-{x}_{1}}$ |
10.如图所示,质量相等的物体A、B通过一轻质弹簧相连,开始时B放在地面上,A、B均处于静止状态,此时弹簧压缩量△x1.现通过细绳将A向上缓慢拉起,第一阶段拉力做功为W1时,弹簧变为原长;第二阶段拉力再做功W2时,B刚要离开地面,此时弹簧伸长量为△x2.弹簧一直在弹性限度内,则( )
A. | △x1>△x2 | |
B. | 拉力做的总功等于A的重力势能的增加量 | |
C. | 第一阶段,拉力做的功等于A的重力势能的增加量 | |
D. | 第二阶段,拉力做的功等于A的重力势能的增加量 |
11.一个质量为0.5kg的物体,从静止开始做直线运动,物体所受合外力F随物体位移x变化的图象如图所示,则物体位移x=8m时速度大小为( )
A. | 2m/s | B. | 8m/s | C. | 4$\sqrt{2}$m/s | D. | 4m/s |
12.跳水比赛是我国的传统优势项目,运动员进行10m跳台比赛时,不计空气阻力,在空中运动时下列说法正确的是( )
A. | 为了研究运动员的技术动作,可将正在比赛的运动员视为质点 | |
B. | 运动员在下落过程中,会感觉到水面在匀加速上升 | |
C. | 前一半位移用的时间短,后一半位移用的时间长 | |
D. | 前一半时间内位移大,后一半时间内位移小 |