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精英家教网如图所示,水平面上质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接,用一竖直向上的力拉动木块A,使木块A缓慢上升至弹簧恢复原长.现改变力F使木块A由静止开始匀加速上升.研究从木块A开始匀加速运动到木块B刚离开地面这个过程,并且选定这个过程中木块A的起始位置为坐标原点,则下列图象中可以表示力F和木块A的位移x之间关系的是(  )
分析:以木块A为研究对象,分析受力情况,根据牛顿第二定律得出F与A位移x的关系式,再选择图象.
解答:解:设原来系统静止时弹簧的压缩长度为x0,当木块A的位移为x时,弹簧的压缩长度为(x0-x),弹簧的弹力大小为k(x0-x),根据牛顿第二定律得:
F+k(x0-x)-mg=ma
得:F=kx-kx0+ma+mg,
又有:kx0=mg,
则得到:F=kx+ma
可见F与x是线性关系,当x=0时,kx+ma>0.
故选A.
点评:本题根据牛顿第二定律得到F与x的解析式,再选择图象是常用的思路.
练习册系列答案
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(1)滑块运动到半圆形轨道最低点B处时对轨道的压力;
(2)改变半圆形轨道的位置(左右平移),使得被弹出的滑块到达半圆形轨道最高点C处时对轨道的压力大小等于滑块的重力,问AB之间的距离应调整为多少?

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(2)如果压缩弹簧在弹开前储存的弹性势能E=1.2J,弹开后小球B在运动过程中受到的向心力是多大?

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如图所示,水平面上有一固定着轻质定滑轮O的木块A,它的上表面与水平面平行,它的右侧是一个倾角θ=370的斜面。放置在A上的物体B和物体C通过一轻质细绳相连,细绳的一部分与水平面平行,另一部分与斜面平行。现对A施加一水平向右的恒力F.使A、B、C恰好保持相对静止。已知A、B、C的质量均为m,重力加速度为g,不计一切摩擦,求恒力F的大小。(sin370=0.6,cos370=0.8)

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