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ABB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.ABt1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,AB间的弹力大小为Mg+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

施加外力F的瞬间,对B物体,根据牛顿第二定律,有:

F-Mg-FAB=Ma

解得:

FAB=Mg-a

C错误。

A.物体ABt1时刻分离,此时AB具有共同的vaFAB=0;对B

F′-Mg=Ma

解得:

F′=Mg+a

即此时弹簧弹力不为零,故A错误。

B.当F′=Mg时,B达到最大速度,故B错误。

D.在AB分离前,物块AB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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