题目内容

12.如图所示,劲度系数为k的水平轻弹簧左端固定,右端系住质量为m的物块A,质量也是m的物块B与A靠在一起但不粘连,此时弹簧处于自然状态,弹簧的右端处于O点正上方.现用向左的力作用于B使弹簧缓慢压缩长度x0后弹簧的右端处于O1点正上方,随后突然将此力改为水平向右的恒定拉力F作用在B上,A、B沿水平地面向右运动.若A、B与地面间的动摩擦因数分别为2μ、μ,F=1.5μmg,x0=$\frac{4μmg}{k}$,A、B均视为质点,则下列说法正确的是(  )
A.A通过O点时开始与B分离
B.A到达O1与O点之间的某一位置时开始与B分离
C.A与B分离后,A立即做减速运动
D.A从O1点向O点运动的过程中速度先增大后减小

分析 对AB整体及A、B分别受力分析,根据牛顿第二定律可明确何时分离,再根据运动学过程进行分析,明确两物体的运动情况.

解答 解:A、AB整体受拉力、摩擦力及弹簧的推力作用;开始时一起做加速运动;AB间有弹力;当AB间弹力为零时,AB即分离;此时对B由牛顿第二定律可知;F-μmg=ma
解得:a=0.5μg;
对A分析可知,由牛顿第二定律可知:F1-2μmg=ma;解得弹簧的弹力F1=2.5μmg;由胡克定律可知x=$\frac{2.5μmg}{k}$<x0;因此A在O1与O点之间的某一位置时开始与B分离;故A错误,B正确;
C、当弹簧的弹力等于A受到的阻力时,A受力平衡;则有:kx=2μmg;x=$\frac{2μmg}{k}$;AB分离时,A受合力仍然向右;故继续做加速运动;故C错误;
D、由以上分析可知,A先做加速运动,然后做减速运动;故速度先增大后减小;故D正确;
故选:BD.

点评 本题考查牛顿第二定律的应用,要求能灵活选择研究对象,做好受力分析;再结合过程分析从而明确速度及加速度等的变化情况.

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