Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量均為m＝2.0kg的物塊A、B緊挨著放置在粗糙的水平地面上，物塊A的左側(cè)連接一勁度系數(shù)為k＝100 N/m的輕質(zhì)彈簧，彈簧另一端固定在豎直墻壁上。開(kāi)始時(shí)，兩物塊壓緊彈簧并都恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)使物塊B在水平外力F（圖中未畫(huà)出）作用下向右做加速度大小為a=2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)直至與A分離，已知兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.4，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，不計(jì)空氣阻力，g＝10 m/s2．則（ ）

A. 開(kāi)始時(shí)，彈簧的壓縮量大小為8 cm

B. 物塊A、B分離時(shí)，所加外力F的大小為24 N

C. 物塊A、B由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到分離所用的時(shí)間為0.4 s

D. 物塊A、B由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到分離時(shí)，物塊A的位移大小為4 cm

Answer 1

【答案】D

【解析】

A.開(kāi)始時(shí)，兩物塊壓緊彈簧并恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡條件可得：

kx0=μ2mg

解得：

x0=0.16m=16cm

故A錯(cuò)誤；

B.物塊A、B分離時(shí)，此時(shí)A和B之間的彈力為零，以B為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得：

F-μmg=ma

解得所加外力

F=12N

故B錯(cuò)誤；

CD.以A為研究對(duì)象，分離時(shí)彈簧壓縮量為x，則

kx-μmg=ma

解得

x=0.12m

此過(guò)程A運(yùn)動(dòng)的位移為x0-x=0.04m=4cm，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系可得

x0-x=at2

解得物塊A、B由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到分離所用的時(shí)間為

t=0.2s

故C錯(cuò)誤、D正確。