如圖所示,在傾角為θ的光滑斜劈P的斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連的物塊A、B,C為一垂直固定在斜面上的擋板.A、B質(zhì)量均為m,彈簧的勁度系數(shù)為k,系統(tǒng)靜止于光滑水平面.現(xiàn)開始用一水平力F從零開始緩慢增大作用于P,(物塊A一直沒離開斜面,重力加速度g)下列說法正確的是( )

A.力F較小時A相對于斜面靜止,F(xiàn)增加到某一值,A相對于斜面向上滑行
B.力F從零開始增加時,A相對斜面就開始向上滑行
C.B離開擋板C時,彈簧伸長量為mgsinθ/k
D.B離開擋板C時,彈簧為原長
【答案】分析:以A為研究對象,根據(jù)加速度方向分析,由牛頓第二定律分析A的運動情況.以AB整體為研究對象,求出B剛離開擋板C時的加速度,再對B研究,求解彈簧的彈力,確定彈簧的狀態(tài).
解答:解:A、B用水平力F作用于P時,A向左加速運動,具有水平向左的加速度,設(shè)加速度大小為a,將加速度分解如圖,
根據(jù)牛頓第二定律得
 mgsinθ-kx=macosθ
當(dāng)加速度a增大時,x減小,即彈簧的壓縮量減小,物體A相對斜面開始向上滑行.故A錯誤,B正確.
C、D設(shè)B剛離開擋板C時AB的加速度為a,彈簧對B的彈力大小為f,此時擋板C對B沒有彈力.以AB整體為研究對象,分析受力如圖1,根據(jù)牛頓第二定律得
    (mA+mB)gtanθ=(mA+mB)a
得a=gtanθ
再以B為研究對象,分析受力如圖2所示,由牛頓第二定律
  水平方向:mBgtanθ-fcosθ=mBa
代入解得f=0,則彈簧為原長.
故C錯誤,D正確.
故選BD
點評:本題運用牛頓第二定律物體的運動狀態(tài)和受力情況,要靈活選擇研究的對象,幾個物體的加速度相同時,可以運用整體法研究加速度.
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L4
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