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的勻加速運動,測得兩個物體的v—t圖像如圖乙所示(重力加速度為g),則( )
A.施加外力前,*簧的形變量為
B.外力施加的瞬間A、B間的*力大小為M(g-a)
C.A、B 在t1時刻分離,此時*簧*力恰好為零
D.*簧恢復到原長時,物體B的速度達到最大值
【回答】
B
【詳解】
A.施加F前,物體AB整體平衡,根據平衡條件有:
2Mg=kx
解得:
故A錯誤;
B.施加外力F的瞬間,對B物體,根據牛頓第二定律有:
F*—Mg—
其中
F*=2Mg
解得:
故B正確;
C.物體A、B在t1時刻分離,此時A、B具有共同的v與a;且;對B:
*
解得:
*=
*力不為零,故C錯誤;
D.而*簧恢復到原長時,B受到的合力為重力,已經減速一段時間;速度不是最大值;故D錯誤。
故選B.
【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及機械能守恆的條件進行分析。
知識點:牛頓第二定律
題型:選擇題