题目内容
【题目】如图所示,质量均为m=2.0 kg的物块A、B紧挨着放置在粗糙的水平地面上,物块A的左侧连接一劲度系数为k=100 N/m的轻质弹簧,弹簧另一端固定在竖直墙壁上.开始时,两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态.现使物块B在水平外力F(图中未画出)作用下向右做加速度大小为a=2 m/s2的匀加速直线运动直至与A分离,已知两物块与地面间的动摩擦因数均为μ=0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,g=10 m/s2.则
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A. 开始时,弹簧的压缩量大小为12 cm
B. 物块A、B分离时,所加外力F的大小为12 N
C. 物块A、B由静止开始运动到分离所用的时间为0.4 s
D. 物块A、B由静止开始运动到分离时,物块A的位移大小为0.04 m
【答案】BD
【解析】
开始时物体所受的弹力等于最大静摩擦力,列式求解弹簧的压缩量;物块A、B分离时,两物块之间弹力为零,分别对AB列式求解力F和弹簧的压缩量,结合运动公式求解分离的时间和物块A的位移.
开始时,两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态,则
,解得弹簧的压缩量为
,选项A错误;物块A、B分离时,两物块之间弹力为零,此时对B:
,解得F=12N,选项B正确;对A:
,解得x′=0.12m,则所用的时间:x-x′=
at2,解得t=0.2s,物块A、B由静止开始运动到分离时,物块A的位移大小为x-x′=0.04 m,选项C错误,D正确;故选BD.
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