如图所示,质量分别为m1和m2的两物块放在水平地面上,与水平面间的动摩擦因数都为μ(μ≠0),用轻弹簧将两物块连接在一起。当用水平力F作用在m1上时,两物块均以加速度a做匀加速

◎ 题目

如图所示,质量分别为m1和m2的两物块放在水平地面上,与水平面间的动摩擦因数都为μμ≠0),用轻弹簧将两物块连接在一起。当用水平力F作用在m1上时,两物块均以加速度a做匀加速运动,此时,弹簧伸长量为x ;若用水平力F’仍作用在m1上,两物块均以加速度a’=2a做匀加速运动,此时,弹簧伸长量为x’。则下列关系正确的是:(   )

A、F’=2F       B、x’=2x
C、F’>2F       B、x’<2x

◎ 答案

D

◎ 解析

考点:
分析:本题可先对整体用牛顿第二定律列式求出加速度,再隔离出m2用牛顿第二定律列式求出弹簧弹力.
解答:解:拉力为F时,对两个物体整体,由牛顿第二定律得:
F-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a    ①;
假设弹簧弹力为F1,对质量为m2的物体,有:
F1-μm2g=m2a                ②;
拉力为F’时,a’=2a,对两个物体整体而言,由牛顿第二定律得:
F’-μ(m1+m2)g=(m1+m2)2a   ③;
假设弹簧弹力为F1′,对质量为m2的物体,有:
F1′-μm2g=2m2a′④;
由①③两式可解得:F’<2F  ⑤;故AC错误;
由②④⑤三式可解得,F1′<2F1
由胡克定律公式得,F1=kx,F1′=kx′,因而有x′<2x,故B错误,D正确.
故选D.
点评:本题关键为拉力变为2倍,合力变得大于2倍;弹簧弹力与地面是否粗糙无关!

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量分别为m1和m2的两物块放在水平地面上,与水平面间的动摩擦因数都为μ(μ≠0),用轻弹簧将两物块连接在一起。当用水平力F作用在m1上时,两物块均以加速度a做匀加速…”主要考查了你对  【弹力的大小、胡克定律】  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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