問題詳情:
如圖所示,物體A、B通過細繩及輕質*簧連接在輕滑輪兩側,物體A、B的質量都為m.開始時細繩伸直,用手託着物體A使*簧處於原長且A與地面的距離為h,物體B靜止在地面上.放手後物體A下落,與地面即將接觸時速度大小為v,此時物體B對地面恰好無壓力,則下列説法中正確的是()
A. *簧的勁度係數為
B. 此時*簧的**勢能等於mgh+mv2
C. 此時物體B的速度大小也為v
D. 此時物體A的加速度大小為g,方向豎直向上
【回答】
考點: 牛頓第二定律;力的合成與分解的運用;共點力平衡的條件及其應用;胡克定律;機械能守恆定律.
專題: 牛頓運動定律綜合專題.
分析: 由題,物體B對地面恰好無壓力時,物體A下落高度為h,則知此時*簧所受的拉力大小等於B的重力mg,*簧伸長的長度為h,由胡克定律F=kx求解*簧的勁度係數.A與*簧組成的系統機械能守恆,可求解求得*簧的**勢能.此時物體B的速度為零.根據牛頓第二定律求出A的加速度.
解答: 解:A、由題可知,此時*簧所受的拉力大小等於B的重力,即F=mg,*簧伸長的長度為x=h,由F=kx得,k=,故A正確;
B、A與*簧組成的系統機械能守恆,則有:
mgh=+Ep,則*簧的**勢能:Ep=mgh﹣.故B錯誤;
C、物體B對地面恰好無壓力時,此時B的速度恰好為零.故C錯誤;
D、根據牛頓第二定律對A有:F﹣mg=ma,F=mg,得a=0.故D錯誤.
故選:A.
點評: 本題是含有*簧的問題,運用胡克定律、機械能守恆和牛頓第二定律進行研究,關鍵要抓住物體B對地面恰好無壓力,確定出*簧的*力.
知識點:機械能守恆定律
題型:選擇題