如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m、2m,弹簧的劲度系数为k,C为一

如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m、2m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板.系统原先处于静止状态,现开始用力沿斜面方向拉物块A使之向上运动,则物块A从开始运动到物块B刚要离开挡板C时A发生的位移d等于(  )
A.d=[2mgsinθ/k]
B.d=[3mgsinθ/k]
C.d=[4mgsinθ/k]
D.d=[mgsinθ/k]
wendy_hdx 1年前 已收到1个回答 举报

yuliqunld 花朵

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解题思路:要求物块B刚要离开C时物块A受到的合外力,就需要知道此时B所受的各个力,即需要知道此时弹簧的拉力,由于物块B刚要离开C,故固定挡板对B的支持力为0,所以根据B的受力情况求出此时弹簧弹力大小为F1=mBgsinθ,从而求出物块B刚要离开C时物块A受到的合外力;
要求从开始到此时物块A的位移d,需要知道弹簧的形变情况,由于开始时弹簧处于压缩状态,而物块B刚要离开C时弹簧处于拉伸状态,故弹簧的伸长量就等于物块A的位移,所以要求出开始时弹簧的压缩量和B刚要离开时C时弹簧伸长量.

当物块B刚要离开C时,固定挡板对B的支持力为0,由于系统处于静止状态,则此时B的加速度a=0,
以B为研究对象则有:F1-mBgsinθ=0,
故此时弹簧弹力大小为F1=mBgsinθ.
则A所受的合外力F=F-F1-mAgsinθ=F-(mA+mB)gsinθ,
在恒力F沿斜面方向拉物块A之前,弹簧的弹力大小为mAgsinθ,
故此时弹簧的压缩量为△x1=
mAgsinθ
k,
B刚要离开时,弹簧伸长量△x2=
mBgsinθ
k,
所以A的位移d=△x1+△x2=[3mgsinθ/k].
故选:B.

点评:
本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.

考点点评: 弹簧开始时处于压缩状态,而最后处于伸长状态,故弹簧的长度的增加量应等于原先弹簧的压缩量和最终弹簧的伸长量之和.

1年前

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