题目内容
10.如图所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平面上,上端固定一质量为m0的托盘,托盘上有一个质量为m的木块.用竖直向下大小为F的力将原长为l0的弹簧压缩后突然撤去外力,则( )A. | 无论F为多大,只要m与m0分离,则分离时弹簧长度均为l0 | |
B. | 无论F为多大,m的加速度为零时,弹簧长度都为l0-$\frac{{m}_{0}+m}{k}$g | |
C. | 撤去F的瞬时,m的加速度大小为$\frac{F}{m}$ | |
D. | 撤去F的瞬时,m0对m的支持力大小为$\frac{mF}{{m}_{0}+m}$ |
分析 当突然撤去外力时,木块和托盘一起向上做变加速运动,当m即将脱离m0时二者具有相同的速度和加速度,而且此时托盘与木块之间的作用力为零,由此根据牛顿第二定律列方程即可正确解答
解答 解:A、当m即将脱离m0时二者加速度相同,它们之间的弹力为零,因此根据牛顿第二定律有:
对m有:mg=ma
设弹簧对m0的作用力为F,则有:m0g+F=m0a
联立解得:F=0,因此弹簧处于原长状态,故A正确,
B、m的加速度为零时,对m受力分析可知FN-mg=m•0,解得FN=mg,对m0分析,此时m0g+mg-kx=0,解得$x=\frac{{m}_{0}+m}{k}g$,故此时弹簧的长度为L=l0-$\frac{{m}_{0}+m}{k}$g,故B正确
C、未施加外力时(m+m0)g=kx1
施加外力后(m+m0)g+F=kx2
撤去外力瞬间为kx2-(m+m0)g=ma
联立解得a=$\frac{F}{m+{m}_{0}}$,故C错误
D、对m受力分析可知FN-mg=ma,解得FN=mg+$\frac{mF}{{m}_{0}+m}$,故D错误
故选:AB
点评 解答该题关键是明确两物体脱离时的状态,然后根据牛顿第二定律求解,该题是考查学生综合分析能力的好题
练习册系列答案
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3.下列说法正确的是( )
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4.某同学搬一叠书上楼用了时间t,对书做功W.此过程中该同学对书做功的平均功率是( )
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1.如图所示为洛伦兹力演示仪的内部构造,它由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成,励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈,它能够在两线圈之间产生匀强磁场;玻璃泡内充有稀薄的气体,电子枪在加速电压下发射电子,电子束通过气泡内气体时能够显示出电子运动的径迹,若电子枪垂直磁场方向发射电子,给励磁线圈通电后,能看到电子束的径迹呈圆形.若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流,下列说法正确的是( )
A. | 增大电子枪的加速电压,电子束的轨道半径变大 | |
B. | 增大电子枪的加速电压,电子束的轨道半径不变 | |
C. | 增大励磁线圈中的电流,电子束的轨道半径变小 | |
D. | 增大励磁线圈中的电流,电子束的轨道半径不变 |
15.一质点处于静止状态,现对该质点施加力F,力F随时间t按如图所示的规律变化,力F的方向始终在同一直线上.在0~4s内,下列说法正确的是( )
A. | 第2s末,质点距离出发点最远 | B. | 第2s末,质点的速度为零 | ||
C. | 第4s末,质点距离出发点最远 | D. | 第4s末,质点的速度最大 |
19.如图所示,倾角为θ的斜面放在水平面上,当质量为m的滑块以速度v沿斜面匀速下滑时,突然在滑块上加一个方向沿斜面向下的力F且F=mg,物体继续沿斜面滑动距离L到达斜面底端,斜面一直处于静止状态.则( )
A. | 滑块到达斜面底端时的速度为$\sqrt{{v}^{2}+2gL}$ | |
B. | 由于有摩擦,滑块下滑的加速度小于gsinθ | |
C. | 在滑块下滑过程中,地面对斜面体没有摩擦力 | |
D. | 如果将力F方向改为竖直向下,滑块将减速下滑 |