如圖所示,光滑水平面上A、B兩物塊質(zhì)量相等并用無彈性輕繩連接,輕質(zhì)彈簧兩端分別與墻壁和物塊A相連,F(xiàn)-L圖象表示此彈簧的彈力大小與長度關(guān)系.當彈簧為原長時物塊A在P位置,當物塊B在水平向右的外力F0作用下處于靜止狀態(tài)時物塊A在Q位置,此時彈簧長度為0.7米.撤去F0后,A、B開始向左運動,A物塊第二次經(jīng)過P點前與B物塊相遇,已知彈簧振子做簡諧運動的周期由彈簧的勁度系數(shù)和振子質(zhì)量決定,則下列說法中正確的是
①彈簧的勁度系數(shù)等于80N/m
②撤去F0后,A、B一起向左運動到彈簧長度為0.6m時輕繩的拉力為10N
③若適當增加A、B間輕繩的長度,而其它條件不變,則可使A在第二次經(jīng)過P點時與B相遇
④若適當增大F0的大小,使物塊A的初始位置在Q點右方,則撤去F0后可使A在第二次經(jīng)過P點時與B相遇


  1. A.
    ①③
  2. B.
    ②③
  3. C.
    ①④
  4. D.
    ②④
B
分析:根據(jù)胡克定律求出彈簧的勁度系數(shù);通過整體法求出整體的加速度,再通過隔離法求出繩子拉力.彈簧恢復原長后,A做減速然后反彈后做加速,彈簧恢復原長后,做勻速直線運動,根據(jù)運動學規(guī)律進行分析.
解答:①根據(jù)胡克定律得,由圖象知,彈簧的勁度系數(shù)為:.故①錯誤.
②撤去F0后,A、B一起向左運動到彈簧長度為0.6m時,彈簧的彈力F=kx=200×0.1N=20N,整體加速度,則繩子拉力T=ma=10N.故②正確.
③彈簧恢復原長后,做減速運動,反彈后做加速運動,B以彈簧恢復原長時的速度做勻速直線運動,B的速度大于A的速度,若要第二次經(jīng)過P點時相遇,則需增加輕繩的長度,使得B做勻速直線運動的時間長一些.故③正確.
④若適當增大F0的大小,使物塊A的初始位置在Q點右方,則撤去F0后,AB整體回到彈簧的原長位置時速度更大,則第二次相遇的位置仍然在P點的左側(cè).故④錯誤.
故選B.
點評:解決本題的關(guān)鍵理清A、B在整個過程中的運動情況,結(jié)合牛頓第二定律求解,注意整體法和隔離法的運用.
練習冊系列答案
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如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導軌在B點相接,導軌半徑為R.一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧,脫離彈簧后當它經(jīng)過B點進入導軌瞬間對導軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運動完成半個圓周運動恰好到達C點.試求:
(1)彈簧開始時的彈性勢能;
(2)物體從B點運動至C點克服阻力做的功;
(3)物體離開C點后落回水平面時的速度大小和方向.

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(1)求物塊B被彈開時速度的大。
(2)A與P相碰后靜止,當物塊B返回水平面MN后,A被P彈出,A、B相碰后粘在一起向右滑動,要使A、B連接體剛好從Q端滑出,求P對A做的功.

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(1)釋放小球前彈簧的彈性勢能;
(2)小球到達C點時的速度和落到水平面時離B點的距離;
(3)小球在由B到C過程中克服阻力做的功.

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