如圖所示,一輕質*簧的下端固定在水平面上,上端疊放兩個質量均為M的物體A、B(B物體與*簧連接),*簧的勁度系...
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問題詳情:
如圖所示,一輕質*簧的下端固定在水平面上,上端疊放兩個質量均為M的物體A、B(B物體與*簧連接),*簧的勁度係數為k,初始時物體處於靜止狀態.現用豎直向上的拉力F作用在物體A上,使物體A開始向上做加速度為a(a<g)的勻加速運動,重力加速度為g,則下列説法不正確的是
A.施加外力F大小恆為M(g+a)
B.A、B分離時,*簧*力恰好為零
C.A、B分離時,A上升的距離為
D.*簧恢復到原長時,物體B的速度達到最大值
【回答】
ABD
【分析】
題中*簧*力根據胡克定律列式求解,先對物體AB整體受力分析,根據牛頓第二定律列方程;再對物體B受力分析,根據牛頓第二定律列方程;t1時刻是A與B分離的時刻,之間的*力為零.
【詳解】
A項:施加F前,物體AB整體平衡,根據平衡條件,有:
2Mg=kx
解得:
加外力F後到物體A、B分離前,對AB整體有
又因
由於壓縮量x減小,故F為變力,物體A、B分離時,此時A、B具有共同的v和a,且
對A有:
解得此時: ,故A錯誤;
B、D項:A、B分離後,B將做加速度減小的加速運動,當時,B達到最大速度,故B、D錯誤;
C項:對B有: ,解得:,此時*簧的壓縮量為,故*簧的壓縮量減小了,即A上升的距離,故C正確.
本題選不正確的,故應選:ABD.
【點睛】
本題關鍵是明確A與B分離的時刻,它們間的*力為零這一臨界條件;然後分別對AB整體和B物體受力分析,根據牛頓第二定律列方程分析.
知識點:牛頓第二定律
題型:選擇題