如图所示,一轻质*簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为M的物体A、B(B物体与*簧连接),*簧的劲度系...
问题详情:
如图所示,一轻质*簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为M的物体A、B(B物体与*簧连接),*簧的劲度系数为k,初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体A上,使物体A开始向上做加速度为a(a<g)的匀加速运动,重力加速度为g,则下列说法不正确的是
A.施加外力F大小恒为M(g+a)
B.A、B分离时,*簧*力恰好为零
C.A、B分离时,A上升的距离为
D.*簧恢复到原长时,物体B的速度达到最大值
【回答】
ABD
【分析】
题中*簧*力根据胡克定律列式求解,先对物体AB整体受力分析,根据牛顿第二定律列方程;再对物体B受力分析,根据牛顿第二定律列方程;t1时刻是A与B分离的时刻,之间的*力为零.
【详解】
A项:施加F前,物体AB整体平衡,根据平衡条件,有:
2Mg=kx
解得:
加外力F后到物体A、B分离前,对AB整体有
又因
由于压缩量x减小,故F为变力,物体A、B分离时,此时A、B具有共同的v和a,且
对A有:
解得此时: ,故A错误;
B、D项:A、B分离后,B将做加速度减小的加速运动,当时,B达到最大速度,故B、D错误;
C项:对B有: ,解得:,此时*簧的压缩量为,故*簧的压缩量减小了,即A上升的距离,故C正确.
本题选不正确的,故应选:ABD.
【点睛】
本题关键是明确A与B分离的时刻,它们间的*力为零这一临界条件;然后分别对AB整体和B物体受力分析,根据牛顿第二定律列方程分析.
知识点:牛顿第二定律
题型:选择题
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