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,A、B两物体均可视为质点),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.施加外力前,弹簧的形变量为
B.外力施加的瞬间,AB间的弹力大小为M(g+a)
C.AB在t1时刻分离,此时弹簧弹力等于物体B的重力
D.上升过程中,物体B速度最大,AB两者的距离为
【答案】A,D
【解析】解:A、施加F前,物体AB整体平衡,根据平衡条件,有:2Mg=kx
解得:x=2 ,A符合题意.
B、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
其中:F弹=2Mg
解得:FAB=M(g﹣a),B不符合题意.
C、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),C不符合题意
D、当物体B的加速度为零时,此时速度最大,则Mg=kx′,解得:x ,故B上升的高度h′= ,此时A物体上升的高度: ,故此时两者间的距离为△h= ,D符合题意
所以答案是:AD
【考点精析】根据题目的已知条件,利用匀变速直线运动的速度、位移、时间的关系的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握速度公式:V=V0+at;位移公式:s=v0t+1/2at2;速度位移公式:vt2-v02=2as;以上各式均为矢量式,应用时应规定正方向,然后把矢量化为代数量求解,通常选初速度方向为正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值.
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