问题
选择题
如图所示,水平面C点以左是光滑的,C点以右是粗糙的,A、B两物体之间用轻质弹簧连接,用水平恒力F拉A,使A、B一起沿光滑水平面做匀加速运动,这时弹簧长度为L1;接着它们先后过C点进入表面粗糙的水平面后,A、B还是一起做匀加速运动,此时弹簧长度为L2.若A、B与粗糙水平面之间的动摩擦因数相同,则下列关系式正确的是( )
A.L2=L1
B.L2>L1
C.L2<L1
D.以上都有可能
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答案
以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得
光滑水平面运动的加速度a1=F mA+mB
对B:弹簧的弹力F1=mBa1=mBF mA+mB
粗糙水平面运动的加速度a2=
=F-μ(mA+mB)g mA+mB
-μg,F mA+mB
对B:弹簧的弹力F2=μmBg+mBa2=mBF mA+mB
可见两种情况弹簧弹力相同,弹簧伸长的长度相同,弹簧的长度相同.
故选A