题目内容

13.如图所示,A物体的质量为m、B物体的质量为2m,用轻弹簧连接,B放在水平地面上,用竖直向下的大小为F=mg的力作用在A上,待系统平衡后突然撤去力F,忽略空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.撤去F的瞬间,地面对B的支持力等于3mg
B.撤去F的瞬间,A物体的加速度大小为g
C.撤去F的瞬间,B物体的加速度大小为$\frac{g}{3}$
D.撤去F后,当弹簧恢复原长时A物体的速度最大

分析 撤去力F的瞬间,F消失,但是弹簧的弹力不变,先以A为研究对象,由牛顿第二定律求出其加速度,再由B分析受力情况,求得加速度.根据B的受力情况,分析速度的变化情况.

解答 解:A、有力F作用时A、B都处于平衡状态,地面对B的支持力等于3mg+F=4mg,撤去F的瞬间,弹簧的弹力不变,B的受力情况不变,地面对B的支持力仍为4mg,故A错误.
B、撤去F的瞬间,A物体的合力大小等于F,则A物体的加速度大小为 a=$\frac{F}{m}$=$\frac{mg}{m}$=g,故B正确.
C、撤去F的瞬间,弹簧的弹力不变,B的受力情况不变,合力仍为零,加速度为零,故C错误.
D、撤去F后,弹簧对A的弹力先大于A的重力,再等于A的重力,后小于A的重力,A先向上加速,再向上减速,当弹力等于重力时速度最大,此时弹簧处于压缩状态,故D错误.
故选:B

点评 解决本题的关键是抓住弹簧的弹力不能瞬间发生改变,通过分析物体的受力情况来判断其运动情况,要知道物体的速度最大往往出现在合力等于零的时刻.

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