问题
选择题
如图所示,水平固定倾角为30°的光滑斜面上有两个质量均为m的小球A、B,它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接,重力加速度为g.现对A施加一水平向左的推力F使A、B均静止在斜面上,此时弹簧的长度为l,则弹簧原长l0和推力F的大小分别为( )
A.l0=l+
F=2mg 2k
mg3
B.l0=l+
F=mg 2k
mg2 3 3
C.l0=l-
F=mg 2k
mg2 3 3
D.l0=l-mg 2k F=2
mg3
答案
以B为研究对象,沿斜面方向上,B球重力沿斜面方向的分力等于弹簧的弹力,则得:
kx=mgsin30°
又 x=l-l0
解得:l0 =l+mg 2k
以整体为研究对象,受力分析,系统处于平衡状态,沿斜面方向有:Fcos30°=2mgsin30°
解得:F=
mg2 3 3
故选:B.