题目内容

【题目】如图甲所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平面上，劲度系数为k的轻弹簧，下端固定在斜面底端，上端与质量为m的物块A连接，A的右侧紧靠一质量为m的物块B，但B与A不粘连。初始时两物块均静止。现用平行于斜面向上的拉力F作用在B，使B做加速度为a的匀加速运动，两物块在开始一段时间内的v－t图象如图乙所示，t1时刻A、B的图线相切，t2时刻对应A图线的最高点，重力加速度为g，则( )

A.

B. t2时刻，弹簧形变量为

C. t2时刻弹簧恢复到原长，物块A达到速度最大值

D. 从开始到t1时刻，拉力F做的功比弹簧释放的势能少

【答案】BD

【解析】

由图读出，t1时刻A、B开始分离，对A根据牛顿第二定律有：kx-mgsinθ=ma；开始时有：2mgsinθ=kx0，又x0-x=at12；联立以三式得： ．故A错误。由图知，t2时刻A的加速度为零，速度最大，根据牛顿第二定律和胡克定律得：mgsinθ=kx，则得：x=，此时弹簧处于压缩状态，故B正确，C错误。由图读出，t1时刻A、B开始分离，对A根据牛顿第二定律：kx-mgsinθ=ma…①
开始时有：2mgsinθ=kx0…②
从开始到t1时刻，弹簧释放的势能 EP=kx02- kx2…③
从开始到t1时刻的过程中，根据动能定理得：WF+EP-2mgsinθ（x0-x）= 2mv12…④
2a（x0-x）=v12…⑤
由①②③④⑤解得：WF-EP=-；所以拉力F做的功比弹簧释放的势能少，故D正确。故选BD.

练习册系列答案
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（2）两个光电门之间的距离是多少？

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