问题 选择题

如图所示,水平面上质量均为4kg的两木块A、B用一轻弹簧相连接,整个系统处于平衡状态.现用一竖直向上的力F拉动木块A,使木块A向上做加速度为5m/s2的匀加速直线运动.选定A的起始位置为坐标原点,g=10m/s2,从力F刚作用在木块A的瞬间到B刚好离开地面的瞬间这个过程中,力F与木块A的位移x之间关系图象正确的是(  )

A.

B.

C.

D.

答案

设初始状态时,弹簧的压缩量为x0,弹簧劲度系数为k,物体的质量为m,则kx0=mg;

   力F作用在木块A上后,选取A为研究对象,其受到竖直向上的拉力F、竖直向下的重力mg和弹力k(x0-x)三个力的作用,

   根据牛顿第二定律,F+k(x0-x)-mg=ma,即F=ma+kx=20+kx;

   当弹簧对物体B竖直向上的弹力等于重力时B刚好离开地面,此时弹簧对物体A施加竖直向下的弹力F,大小为mg,

   对物体A运用牛顿第二定律有F-mg-F=ma,

   代入数据,可求得F=100N.

   故选:A

口语交际,情景问答题
单项选择题 A型题