题目内容
【题目】如图甲所示,质量分别为m、M的物体A、B静止在劲度系数为k的弹簧上,A与B不粘连。现对物体A施加竖直向上的力F使A、B一起上升,若以两物体静止时的位置为坐标原点,两物体的加速度随位移的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
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A.在乙图PQ段拉力F逐渐增大
B.在乙图QS段属物体减速上升
C.位移为x1时,A、B之间弹力为![]()
D.位移为x3时,A、B一起运动的速度大小为![]()
【答案】AC
【解析】
A.开始时,质量分别为m,M的物体A,B静止在劲度系数为k的弹簧上,弹簧的弹力向上,大小为:
,
随物体的向上运动,弹簧伸长,形变量减小,弹簧的弹力减小,而PQ段的加速度的大小与方向都不变,设弹力为
,根据牛顿第二定律:
,
减小,所以F增大。故A正确;
B.在乙图QS段,物体的加速度的方向没有发生变化,方向仍然与开始时相同,所以物体仍然做加速运动,是加速度减小的加速运动。故B错误;
C.开始时,质量分别为m,M的物体A,B静止在劲度系数为k的弹簧上,弹簧的弹力:
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当弹簧伸长了x1后,弹簧的弹力:
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以B为研究对象,则:
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得:
,
故C正确;
D.P到Q的过程中,物体的加速度不变,得:
①
Q到S的过程中,物体的加速度随位移均匀减小,
②
③
联立①②③得:
,
故D错误;
故选AC。
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