【題目】如圖所示,水平面上質(zhì)量均為4kg的兩木塊A、B用一輕彈簧相連接,整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動木塊A,使木塊A向上做加速度為5m/s2的勻加速直線運動.從力F剛作用在木塊A的瞬間到B剛離開地面的瞬間這個過程,下列說正確的是(g=10m/s2)( )

A.力F的最大值為60N
B.力F的最小值為20N
C.當彈簧形變程度最小時,力F的值一定為60N
D.當彈簧形變程度最大時,力F的值一定為100N

【答案】B,C
【解析】解:AB、對物體A分析,受拉力F、重力G、彈簧的彈力,由于彈簧的彈力向上時在減小,向下時在增加,物體是勻加速運動,故拉力F逐漸增加;

設(shè)初始狀態(tài)時,彈簧的壓縮量為x0,彈簧勁度系數(shù)為k,物體的質(zhì)量為m,則kx0=mg;

力F作用在木塊A上后,選取A為研究對象,其受到豎直向上的拉力F、豎直向下的重力mg和彈力k(x0﹣x)三個力的作用,

根據(jù)牛頓第二定律,F(xiàn)+k(x0﹣x)﹣mg=ma,即 F=ma+kx=20+kx;

開始時拉力最小,x=0,故拉力為20N;

當彈簧對物體B豎直向上的彈力等于重力時B剛好離開地面,此時彈簧對物體A施加豎直向下的彈力F,大小為mg=40N,

對物體A運用牛頓第二定律有F﹣mg﹣F=ma,

代入數(shù)據(jù),可求得F=100N;

即拉力的最大值為100N,最小值為20N,A不符合題意,B符合題意;

C、當彈簧形變程度最小時,彈力為零,對物體A,根據(jù)牛頓第二定律,有:F﹣mg=ma,故F=m(g+a)=4×(10+5)=60N,C符合題意;

D、由以上分析可知,彈簧在最高點和最低點時的形變量均最大,最高點時拉力為100N,而在最下端時拉力為20N,D不符合題意;

故答案為:BC

本題涉及零件先要找出臨界值,由于物體運動是勻加速運動,拉力剛作用上時有最小值,全部離開彈簧是有最大值。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】一物體做自由落體運動,取g=10m/s2 . 該物體( )
A.第2s末的速度為20 m/s
B.第2s末的速度為40 m/s
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(g取10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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C. 5 s時小船的速率為4 m/s

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A.小球上原有的負電荷逐漸消失了

B.在此現(xiàn)象中,電荷不守恒

C.小球上負電荷減少的主要原因是潮濕的空氣將電子導(dǎo)走了

D.該現(xiàn)象是由于電子的轉(zhuǎn)移引起,仍然遵循電荷守恒定律

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判斷在AMAN兩處產(chǎn)生亮斑的顏色;

求兩個亮斑間的距離.

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