题目内容

如图所示,在光滑的水平地面上,有两个质量相等的物体,中间用劲度系数为k的轻质弹簧相连,在外力作用下运动,已知F1>F2,当运动达到稳定时,弹簧的伸长量为(  )
分析:巧用整体法应用牛顿第二定律求出物体的加速度.
巧用隔离法应用牛顿第二定律求物体间的相互作用.
解答:解:设A、B的质量为m,当运动达到稳定时,把A、B看出整体进行研究,
对A、B进行受力分析得:A、B整体所受合力为F1-F2
应用牛顿第二定律,A、B整体的加速度a=
F1-F2
2m

因为A、B相对静止,所以整体的加速度也是单个物体的加速度.
在对A进行受力分析:在水平方向上,A受水平向左的弹簧的拉力F和水平向右的拉力F1
因为A、B相对静止,所以整体的加速度也是单个物体的加速度.
根据牛顿第二定律得:A的合力F=ma=F1-F
F=
F1+F2
2

根据胡克定律得:
弹簧的伸长量△x=
F1+F2
2k

故选D.
点评:整体法能减少和避开所求解量,简化解题过程.整体法和隔离法是相辅相成的.
如果问题涉及物体间的相互作用时,隔离法不失为一种有效的解题方法.
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