题目内容
如图所示,在倾角为θ的固定光滑斜面上,有两个用轻质弹簧相连的物块A和B,它们的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定的挡板,小店让一质量为m的物体D从距A为L的位置由静止释放,D和A相碰后立即粘为一体,之后在斜面上做简谐运动,在简谐运动过程中,物体B对C的最小弹力为
mgsinθ,则( )

| 1 |
| 2 |
A.简谐运动的振幅为
| ||
B.简谐运动的振幅为
| ||
C.B对C的最大弹力
| ||
D.B对C的最大弹力
|
当弹力等于AD的重力的分力时AD处于平衡状态,由kx=2mgsinθ可知,平衡位置时弹簧的形变量为x0=
,处压缩状态;
当B对C弹力最小时,对B分析,则有mgsinθ=Kx+
mgsinθ;
故弹簧应伸长达最大位移处,此时形变量x=
,此时弹簧处于伸长状态;
故简谐运动的振幅为A=x+x0=
+
=
;故B正确,A错误;
当AD运动到最低点时,B对C的弹力最大;由对称性可知,此时弹簧的形变量为A+x0=
+
=
;
此时弹力为F=k(A+x0)=
;
B对C的弹力为F+mgsinθ=
;故C错误,D正确;
故选BD.
| 2mgsinθ |
| k |
当B对C弹力最小时,对B分析,则有mgsinθ=Kx+
| 1 |
| 2 |
故弹簧应伸长达最大位移处,此时形变量x=
| mgsinθ |
| k |
故简谐运动的振幅为A=x+x0=
| 2mgsinθ |
| k |
| mgsinθ |
| k |
| 5mgsinθ |
| 2k |
当AD运动到最低点时,B对C的弹力最大;由对称性可知,此时弹簧的形变量为A+x0=
| 5mgsinθ |
| 2k |
| 2mgsinθ |
| k |
| 9mgsinθ |
| 2k |
此时弹力为F=k(A+x0)=
| 9mgsinθ |
| 2 |
B对C的弹力为F+mgsinθ=
| 11mgsinθ |
| 2k |
故选BD.
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