如图所示,一根轻质弹簧的两端连着两个材质相同、质量分别为m1和m2的物体,在大小相同恒力F的作用下分别做以下四种的运动:

如图所示,一根轻质弹簧的两端连着两个材质相同、质量分别为m1和m2的物体,在大小相同恒力F的作用下分别做以下四种的运动:

(1)在光滑的水平面上做匀加速直线运动;
(2)在粗糙的水平面上做匀加速直线运动;
(3)沿倾角为θ的光滑斜面上向上做匀加速直线运动;
(4)沿竖直方向向上做匀加速直线运动.设四种情况下弹簧的伸长量分别为△l1、△l2、△l3、△l4,不计空气阻力,则(  )
A.△l1>△l2
B.△l3<△l4
C.△l1=△l4
D.△l2=△l3
YF_TY 1年前 已收到1个回答 举报

lzj226 幼苗

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解题思路:对整体分析,根据牛顿第二定律得出加速度,再隔离对m1分析,根据牛顿第二定律求出弹力,结合胡克定比较弹簧的伸长量.

(1)在光滑水平面上做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得:
a=
F
m1+m2,
隔离对m1分析,弹簧的弹力为:
F1=m1a=
m1F
m1+m2,
(2)在粗糙的水平面上做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得:
a=
F−μ(m1+m2)g
m1+m2=
F
m1+m2−μg,
隔离对m1分析,F2-μm1g=m1a,
解得:F2=
m1F
m1+m2.
(3)沿倾角为θ的光滑斜面上向上做匀加速直线运动,据牛顿第二定律得:
a=
F−(m1+m2)gsinθ
m1+m2=
F
m1+m2−gsinθ,
隔离对m1分析,有:F3-m1gsinθ=m1a,
解得:F3=
m1F
m1+m2.
(4)沿竖直方向向上做匀加速直线运动.根据牛顿第二定律得:
F-(m1+m2)g=(m1+m2)a,
隔离对m1分析,有:F4-m1g=m1a,
解得:F4=
m1F
m1+m2.
因为弹力大小相等,根据胡克定律知,弹簧的形变量相等.故C、D正确,A、B错误.
故选:CD.

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.

考点点评: 本题考查了牛顿第二定律和胡克定律的综合运用,掌握整体法和隔离法的运用,难度不大.

1年前

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