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如图所示 水平面上质量均为4kg的两木块A B用一轻弹簧相连接 整个系统处于平衡状态

时间:2020-01-27 06:48:25

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如图所示 水平面上质量均为4kg的两木块A B用一轻弹簧相连接 整个系统处于平衡状态

问题补充:

如图所示,水平面上质量均为4kg的两木块A、B用一轻弹簧相连接,整个系统处于平衡状态.现用一竖直向上的力F拉动木块A,使木块A向上做加速度为5m/s2的匀加速直线运动.选定A的起始位置为坐标原点,g=10m/s2,从力F刚作用在木块A的瞬间到B刚好离开地面的瞬间这个过程中,力F与木块A的位移x之间关系图象正确的是A.B.C.D.

答案:

A

解析分析:最初弹簧被压缩,A物体受到竖直向上的弹力等于重力,由于A物体做匀加速直线运动,对A受力分析,列出牛顿第二定律解出对应的表达式;当B物体要离开地面时地面的支持力为零,弹簧对B物体向上的拉力等于B物体的重力,即弹簧对A物体向下的拉力等于B的重力,再列出牛顿第二定律解出此所需的拉力F大小即可.

解答:设初始状态时,弹簧的压缩量为x0,弹簧劲度系数为k,物体的质量为m,则kx0=mg;

???力F作用在木块A上后,选取A为研究对象,其受到竖直向上的拉力F、竖直向下的重力mg和弹力k(x0-x)三个力的作用,

???根据牛顿第二定律,F+k(x0-x)-mg=ma,即F=ma+kx=20+kx;

???当弹簧对物体B竖直向上的弹力等于重力时B刚好离开地面,此时弹簧对物体A施加竖直向下的弹力F弹,大小为mg,

???对物体A运用牛顿第二定律有F-mg-F弹=ma,

???代入数据,可求得F=100N.

?? 故选:A

点评:解决此类题时要注意胡克定律中弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,这里的形变量既可以是弹簧的伸长量,也可以是弹簧的压缩量.

如图所示 水平面上质量均为4kg的两木块A B用一轻弹簧相连接 整个系统处于平衡状态.现用一竖直向上的力F拉动木块A 使木块A向上做加速度为5m/s2的匀加速直线运动

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