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

◎ 题目

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(  )
魔方格

A. 2m、

B.2m、

C.2msinθ、+

D.2msinθ、+


◎ 答案

D

◎ 解析

试题分析:

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

◎ 知识点

    专家分析,试题“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…”主要考查了你对  【弹力的大小、胡克定律】,【共点力的平衡】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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