如图所示,倾角为θ的固定光滑斜面底部有一直斜面的固定档板C.劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与质量均为m的物体A和B连接,劲度系数为k2的轻弹簧一端与A连接,另一端与一

发布时间:2020-08-09 04:40:51

如图所示,倾角为θ的固定光滑斜面底部有一直斜面的固定档板C.劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与质量均为m的物体A和B连接,劲度系数为k2的轻弹簧一端与A连接,另一端与一轻质小桶P相连,跨过光滑的滑轮Q放在斜面上,B靠在档板C处,A和B均静止.现缓慢地向小桶P内加入细砂,当B与档板C间挤压力恰好为零时,小桶P内所加入的细砂质量及小桶下降的距离分别为A.2m、B.2m、C.2msinθ、+D.2msinθ、+

网友回答

D
解析分析:当B与档板C间挤压力恰好为零时,对AB整体进行研究,由平衡条件知,绳子的拉力大小等于总重力沿斜面向下的分力,即可求出小桶P内所加入的细砂质量.先求出k1轻弹簧原来压缩的长度,再根据胡克定律分别求出后来两弹簧伸长的长度,由几何关系求解小桶下降的距离.

解答:设小桶P内所加入的细砂质量为M.
当B与档板C间挤压力恰好为零时,对AB整体进行研究,由平衡条件知,绳子的拉力大小等于总重力沿斜面向下的分力,则得到
Mg=2mgsinθ,得M=2msinθ.
未向小桶P内加入细砂时,k1轻弹簧压缩量为x1=.
当B与档板C间挤压力恰好为零时,k1轻弹簧伸长量为x1′=.k2轻弹簧伸长量为x2==
由几何关系得:小桶下降的距离为S=x1+x1′+x2=+.
故选D

点评:本题是力平衡条件和胡克定律的综合应用.对于弹簧,要分析其所处的状态,由几何知识求出弹簧的形变量与物体下降距离的关系.
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