如图所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为的斜面底端,另一端与物块A连接,物块B沿斜面叠放在物块A上但不黏连。物块A、B质量均为m,初始时两物块均静

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为的斜面底端,另一端与物块A连接,物块B沿斜面叠放在物块A上但不黏连。物块A、B质量均为m,初始时两物块均静止。现用平行于斜面向上的拉力F拉动物块B,使B做加速度为a的匀加速运动,两物块在开始一段时间内的v-t图象如图乙所示(t1时刻A、B的图线相切,t2时刻对应A图线的最高点),重力加速度为g,则 

A.A达到最大速度时的位移为
B.拉力F的最小值为 
C.t1=时A、B分离
D.A、B分离前,A、B和弹簧系统机械能增加,A和弹簧系统机械能增加

◎ 答案

AC

◎ 解析


试题分析:A中由图知,t2时刻A的加速度为零,速度最大,当AB静止时弹簧受到沿斜面方向向下的力,大小为2mgsinθ,当t2时刻时,A、B已经分离,A对弹簧的作用力是mgsinθ,故到的作用力变化了mgsinθ,根据胡克定律得:mgsinθ=kx,则A达到最大速度时的位移为,A是正确的;
B中对AB整体而言,根据牛顿第二定律得:F-2mgsinθ+kx=2ma,得F=2mgsinθ-kx+2ma,故x=0时,即开始时F最小,此时有:2mgsinθ=kx,得F的最小值为 F=2ma,故B不正确;
C中由图读出,t1时刻A、B开始分离,对A根据牛顿第二定律:kx-mgsinθ=ma,开始时有:2mgsinθ=kx0,又x0-x=at12,联立以上几个式子,解之得t1=,故C是正确的;
D中A、B分离前,F做正功,根据功能关系得知,A、B和弹簧系统机械能增加,而B对A的压力方向斜向下,做负功,故A和弹簧系统机械能减小,故D是不对的。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为的斜面底端,另一端与物块A连接,物块B沿斜面叠放在物块A上但不黏连。物块A、B质量均为m,初始时两物块均静…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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