如圖所示,質量都爲 m 的A、B兩物體疊放在豎直彈簧上並保持靜止,用大小等於mg 的恆力F

題目:

如圖所示,質量都爲 m 的A、B兩物體疊放在豎直彈簧上並保持靜止,用大小等於mg 的恆力F向上拉B,運動距離h 時B與A分離.則下列說法中正確的是(  )
A. B和A剛分離時,彈簧爲原長
B. B和A剛分離時,它們的加速度爲g
C. 彈簧的勁度係數等於

mg
h

解答:

A、B和A剛分離時,B受到重力mg和恆力F,B的加速度爲零,A的加速度也爲零,說明彈力對A有向上的彈力,與重力平衡,彈簧處於壓縮狀態.故AB錯誤.
    C、B和A剛分離時,彈簧的彈力大小爲mg,原來靜止時彈力大小爲2mg,則彈力減小量△F=mg.兩物體向上運動的距離爲h,則彈簧壓縮量減小△x=h,由胡克定律得:k=
△F
△x=
mg
h.故C正確.
    D、對於在B與A分離之前,對AB整體爲研究對象,重力2mg不變,彈力在減小,合力減小,整體做變加速運動.故D錯誤.
故選C

試題解析:

B和A剛分離時,相互之間恰好沒有作用力,則B受到重力mg和恆力F,由已知條件F=mg,分析出此時B的加速度爲零,A的加速度也爲零,說明彈簧對A有向上的彈力,與重力平衡.由胡克定律求出彈簧的勁度係數.對於在B與A分離之前,對AB整體爲研究對象,所受合力在變化,加速度在變化,做變加速運動.

名師點評:

本題考點: 牛頓第二定律;胡克定律.
考點點評: 本題關鍵在於分析B和A剛分離時A、B的受力情況,來確定彈簧的狀態.

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