题目内容

【题目】在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量均为m,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.现用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开C时,A的速度为v,则此过程(弹簧的弹性势能与弹簧的伸长量或压缩量的平方成正比,重力加速度为g)( )

A.物块A运动的距离为
B.物块A的加速度为
C.拉力F做的功为 mv2
D.拉力F对A做的功等于A的机械能的增加量

【答案】A
【解析】解:A、开始时,弹簧处于压缩状态,压力等于物体A重力的下滑分力,根据胡克定律,有:

mgsinθ=kx1

解得:

x1=

物块B刚要离开C时,弹簧的拉力等于物体B重力的下滑分力,根据胡克定律,有;

mgsinθ=kx2

解得:

x2=

故物块A运动的距离为: ,故A正确;

B、此时物体A受拉力、重力、支持力和弹簧的拉力,根据牛顿第二定律,有:

F﹣mgsinθ﹣T=ma

弹簧的拉力等于物体B重力的下滑分力,为:

T=mgsinθ

故:a= ,故B错误;

C、D、拉力F做的功等于物体A、弹簧系统机械能的增加量,为:

W=mg△xsinθ+ ,故CD错误;

故选:A.

【考点精析】认真审题,首先需要了解功能关系(当只有重力(或弹簧弹力)做功时,物体的机械能守恒;重力对物体做的功等于物体重力势能的减少:W G =E p1 -E p2;合外力对物体所做的功等于物体动能的变化:W =E k2 -E k1 (动能定理);除了重力(或弹簧弹力)之外的力对物体所做的功等于物体机械能的变化:W F =E 2 -E 1).

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