Question

16．三個質(zhì)量均為2kg的相同木塊a、b、c和兩個勁度系數(shù)均為400N/m的相同輕彈簧p、q用輕繩連接，如圖所示，其中a放在光滑水平桌面上．開始時p彈簧處于原長，木塊都處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用水平力F緩慢地向左拉p彈簧的左端，直到c木塊剛好離開水平地面為止，（繩的伸長忽略不計，g取10m/s²．）該過程p彈簧的左端向左移動的距離是（　�。�

• A． 15 cm
• B． 20 cm
• C． 8 cm
• D． 10 cm

Answer 1

分析 對b分析，根據(jù)共點力平衡求出q彈簧 的壓縮量，從而得出q彈簧的長度．當(dāng)c恰好離開地面時，對c分析，根據(jù)共點力平衡求出彈簧q的伸長量，對bc整體分析，求出繩子的拉力，從而得出彈簧p的彈力，結(jié)合胡克定律求出p的伸長量，通過兩個彈簧形變量的變化得出p彈簧的左端向左移動的距離

解答 解：對物塊b分析受力可知，q彈簧初始時壓縮量為：△x₁=$\frac{mg}{k}$=$\frac{20}{400}$=0.05m=5cm．
對物塊c分析受力可知，q彈簧末狀態(tài)時伸長量為：△x₂=$\frac{mg}{k}$=$\frac{20}{400}$=0.05m=5cm．
末狀態(tài)下，對bc整體分析受力可知，細(xì)線對B向上的拉力大小為2mg，由于物塊a平衡，所以p彈簧的彈力大小也為2mg，則末狀態(tài)下p彈簧伸長：
△x₃=$\frac{2mg}{k}$=$\frac{40}{400}$=0.1m=10cm．
比較初末狀態(tài)可得：p彈簧左端向左移動的距離為：s=△x₁+△x₂+△x₃=5+5+10=20cm．
故選：B

點評 本題考查了胡克定律和共點力平衡的基本運用，關(guān)鍵選擇好研究對象，結(jié)合共點力平衡，以及抓住彈簧的初末狀態(tài)分析求解．