题目内容

18.如图所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接,另一端与物体A相连,物体A置于光滑水平桌面上,右端接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连.开始时用手托住B,让细线恰好伸直,然后由静止释放B,直至B获得最大速度.下列有关该过程的分析正确的是(  )
A.B物体受到细线的拉力不变
B.当弹簧的弹力等于B物体的重力时,A物体动能最大
C.细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量
D.A物体动能的增加量等于B物体重力对B物体做的功与弹簧弹力对A物体做的功之和

分析 本题首先分析A的加速度变化情况,再以B为研究对象,由牛顿第二定律分析细线拉力的变化.根据功能关系明确系统动能、B重力势能、弹簧弹性势能等能量的变化情况,注意各种功能关系的应用.

解答 解:A、由静止释放B后,弹簧的弹力不断增大,对AB整体,由牛顿第二定律得:mBg-F=(mA+mB)a,可知加速度a减小,对B,由 mBg-T=mBa,得 T=mBg-mBa,可知,细线的拉力T增大,故A错误.
B、当细线的拉力T与B物体的重力相等时,A、B的速度最大,此时AB的加速度为零,则细线的拉力等于弹簧的弹力,所以当弹簧的弹力等于B物体的重力时,A物体动能最大.故B正确.
C、系统机械能的增量等于系统除重力和弹簧弹力之外的力所做的功,A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A做的功,故C正确.
D、对物体A,由动能定理,A物体动能的增加量等于B对A做的功与弹簧对A的弹力做功之和,故D错误.
故选:BC

点评 本题要能够正确受力分析,明确各种功能关系,是解答这类问题的关键,这类问题对于提高学生的分析综合能力起着很重要的作用.

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