问题 多选题

如图所示,在倾角为θ的光滑斜劈P的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B,C为一垂直固定在斜面上的挡板.A、B质量均为m,弹簧的劲度系数为k,系统静止于光滑水平面.现开始用一水平力F从零开始缓慢增大作用于P,(物块A一直没离开斜面,重力加速度g)下列说法正确的是(  )

A.力F较小时A相对于斜面静止,F增加到某一值,A相对于斜面向上滑行

B.力F从零开始增加时,A相对斜面就开始向上滑行

C.B离开挡板C时,弹簧伸长量为mgsinθ/k

D.B离开挡板C时,弹簧为原长

答案

A、B用水平力F作用于P时,A向左加速运动,具有水平向左的加速度,设加速度大小为a,将加速度分解如图,

根据牛顿第二定律得

 mgsinθ-kx=macosθ

当加速度a增大时,x减小,即弹簧的压缩量减小,物体A相对斜面开始向上滑行.故A错误,B正确.

C、D设B刚离开挡板C时AB的加速度为a,弹簧对B的弹力大小为f,此时挡板C对B没有弹力.以AB整体为研究对象,分析受力如图1,根据牛顿第二定律得

    (mA+mB)gtanθ=(mA+mB)a

得a=gtanθ

再以B为研究对象,分析受力如图2所示,由牛顿第二定律

  水平方向:mBgtanθ-fcosθ=mBa

代入解得f=0,则弹簧为原长.

故C错误,D正确.

故选BD

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