A. | 物塊A運動的加速度大小為g | |
B. | 當物塊B剛好離開地面時,拉力大小為F1=2mg | |
C. | 當物塊B剛好離開地面時,物塊A的速度大小為2g$\sqrt{\frac{m}{k}}$ | |
D. | 這一過程中拉力F做功大小為$\frac{4m{g}^{2}}{k}$ |
分析 最初彈簧處于壓縮狀態(tài),A物體開始運動并向上做勻加速直線運動,當B物體要離開地面時地面對B的支持力為零,彈簧對B物體向上的拉力等于B物體的重力,即彈簧對A物體向下的拉力等于B的重力.根據牛頓第二定律列式,求加速度和拉力的大小.根據功能關系求物塊B剛好離開地面時物塊A的速度.根據F-x圖象與坐標軸所圍的面積求拉力做的功.
解答 解:A、設初始狀態(tài)時彈簧的壓縮量為x0,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,根據牛頓第二定律有:F+k(x0-x)-mg=ma,即 F=ma+kx;由圖知,當x=0時,F(xiàn)=mg,所以可得,物塊A運動的加速度 a=g,故A正確.
B、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彈=mg,設此時對應的縱軸坐標為F1,對物體A運用牛頓第二定律有 F1-mg-F彈=ma,即:F1-2mg=ma,得 F1=3mg,故B錯誤.
CD、當物塊B剛好離開地面時,彈簧的伸長量為:x伸=$\frac{mg}{k}$=x0,可得 x1=x伸+x0=2x0,F(xiàn)做的功等于圖中直線與x軸圍成梯形的面積大小,為:W=$\frac{mg+{F}_{1}}{2}{x}_{1}$=$\frac{mg+3mg}{2}$×2x0=4mgx0=$\frac{4{m}^{2}{g}^{2}}{k}$; 由于初末狀態(tài)彈簧的彈性勢能相等,所以由功能關系得:W-mgx1=$\frac{1}{2}$mv2,解得當物塊B剛好離開地面時,物塊A的速度大小為:v=2g$\sqrt{\frac{m}{k}}$,故C正確,D錯誤.
故選:AC
點評 本題考查了胡克定律以及牛頓第二定律和功能關系的應用,關鍵是將物體的受力情況與圖象對應起來,明確各物理規(guī)律的正確應用,才能準確分析初末彈簧的狀態(tài).
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 3:1 | B. | 9:1 | C. | 27:1 | D. | 81:1 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電場是為了便于研究電荷的受力而引入的理想模型,并不是真實存在的物質 | |
B. | 電場是電荷周圍空間實際存在的物質 | |
C. | 電荷周圍分布的電場線就是電場 | |
D. | 電荷間的相互作用不是通過電場作媒介產生的 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 物體有加速度,速度就增加 | |
B. | 物體在5s內指的是物體在4s末到5s末這1s的時間間隔 | |
C. | 速率、加速度、位移都是矢量 | |
D. | 雖然地球很大,還在不停地自轉,但是在研究地球的公轉時,仍然可以把它視為質點 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 線圈中插入鐵心 | B. | 提高充電電壓 | ||
C. | 減小電容器極板間距離 | D. | 減小電容器兩極板間的正對面積. |
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