如题所示,在倾角为30°的光滑斜面上端系有一劲度系数为200N/m的轻质弹簧,弹簧下端连一个质量为2kg的小
如题所示,在倾角为30°的光滑斜面上端系有一劲度系数为200N/m的轻质弹簧,弹簧下端连一个质量为2kg的小球,球被一垂直于斜面的挡板A挡住,此时弹簧没有形变.若挡板A以...
如题所示,在倾角为30°的光滑斜面上端系有一劲度系数为200N/m的轻质弹簧,弹簧下端连一个质量为2kg的小球,球被一垂直于斜面的挡板A挡住,此时弹簧没有形变.若挡板A以4m/s 2 的加速度沿斜面向下做匀加速运动,取g=10m/s 2 ,则( ) A.小球从一开始就与挡板分离 B.小球速度最大时与挡板分离 C.小球向下运动0.01m时与挡板分离 D.小球向下运动0.02m时速度最大
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A、C、设球与挡板分离时位移为x,经历的时间为t, 从开始运动到分离的过程中,m受竖直向下的重力,垂直斜面向上的支持力F N ,沿斜面向上的挡板支持力F 1 和弹簧弹力F. 根据牛顿第二定律有:mgsin30°-kx-F 1 =ma, 保持a不变,随着x的增大,F 1 减小,当m与挡板分离时,F 1 减小到零,则有: mgsin30°-kx=ma, 解得: x=
即小球向下运动0.01m时与挡板分离,故A错误,C正确. B、球和挡板分离前小球做匀加速运动;球和挡板分离后做加速度减小的加速运动,当加速度为零时,速度最大.故B错误; D.球和挡板分离后做加速度减小的加速运动,当加速度为零时,速度最大,此时物体所受合力为零.即: kx m =mgsin30°, 解得:x m =
由于开始时弹簧处于原长,所以速度最大时小球向下运动的路程为0.05m.故D错误. 故选:C |
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