题目内容
【题目】如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为M的物体A、B(B物体与弹簧连接),弹簧的劲度系数为k,初始时物体处于静止状态,现用竖直向上的拉力F用在物体A上,使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动,测得两个物体的v-t图象如图乙所示(重力加速度为g),则( )
A.A、B在t1时刻分离,此时弹簧弹力恰好为零
B.弹簧恢复的原长时,物体B的速度达到最大值
C.外力施加的瞬间,A、B间的弹力大小为M(g+a)
D.B与弹簧组成的系统的机械能先逐渐减小,后保持不变
【答案】D
【解析】
C.施加F前,物体AB整体平衡,根据平衡条件,有:
2Mg=F弹
施加外力F的瞬间,对B物体,根据牛顿第二定律,有:
F弹-Mg-FAB=Ma
解得:
FAB=M(g-a)
故C错误。
A.物体A、B在t1时刻分离,此时A、B具有共同的v与a且FAB=0;对B:
F弹′-Mg=Ma
解得:
F弹′=M(g+a)
即此时弹簧弹力不为零,故A错误。
B.当F弹′=Mg时,B达到最大速度,故B错误。
D.在AB分离前,物块A对B的压力对B做负功,则B与弹簧组成的系统的机械能减小;在AB分离后,B与弹簧组成的系统只有重力和弹力做功,则系统机械能保持不变,故选项D正确;
故选D。
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