如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放着两个质量均为M的物体A、B(物体B与弹簧拴接),弹簧的劲度系数为k。初始时两物体处于静止状态,现用竖直向上的拉力F作用在物体A上,使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动,测得两个物体的v-t图象如图乙所示,设重力加速度为g,则( )
A.施加外力的瞬间,A、B间的弹力大小为M(g-a)
B.A、B在t1时刻分离,此时弹簧弹力恰好为零
C.弹簧恢复到原长时,物体B的速度达到最大值
D.B与弹簧组成的系统的机械能先逐渐增加,后保持不变
如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放着两个质量均为M的物体A、B(物体B与弹簧拴接),弹簧的劲度系数为k。初始时两物体处于静止状态,现用竖直向上的拉力F作用在物体A上,使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动,测得两个物体的v-t图象如图乙所示,设重力加速度为g,则( )
A.施加外力的瞬间,A、B间的弹力大小为M(g-a)
B.A、B在t1时刻分离,此时弹簧弹力恰好为零
C.弹簧恢复到原长时,物体B的速度达到最大值
D.B与弹簧组成的系统的机械能先逐渐增加,后保持不变
【答案】A
【命题立意】本题旨在考查机械能守恒定律。
【解析】A、施加F前,物体AB整体平衡,根据平衡条件,有:
解得:
施加外力F的瞬间,对B物体,根据牛顿第二定律,有:
其中:
解得:,故A正确;
B、物体A、B在时刻分离,此时A、B具有共同的v与a;且:
对B:
解得:,故B错误;
C、B受重力、弹力及压力的作用;当合力为零时,速度最大,而弹簧恢复到原长时,B受到的合力为重力,已经减速一段时间;速度不是最大值;故C错误;
D、B与弹簧开始时受到了A的压力做负功,故开始时机械能减小;故D错误。
故选:A