如图所示,在倾角为θ的固定光滑斜面上,有两个用轻质弹簧相连的物块A和B,它们的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定的挡板,小店让一质量为m的物体D从距A为L的位置由静

◎ 题目

如图所示,在倾角为θ的固定光滑斜面上,有两个用轻质弹簧相连的物块A和B,它们的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定的挡板,小店让一质量为m的物体D从距A为L的位置由静止释放,D和A相碰后立即粘为一体,之后在斜面上做简谐运动,在简谐运动过程中,物体B对C的最小弹力为mgsinθ/2,则(  )
A.简谐运动的振幅为3mgsinθ/2k
B.简谐运动的振幅为5mgsinθ/2k
C.B对C的最大弹力7mgsinθ/2
D.B对C的最大弹力11mgsinθ/2
魔方格

◎ 答案

BD

◎ 解析

试题分析:

当弹力等于AD的重力的分力时AD处于平衡状态,由kx=2mgsinθ可知,平衡位置时弹簧的形变量为x0=2mgsinθ/k,处压缩状态;

当B对C弹力最小时,对B分析,则有mgsinθ=Kx+(mgsinθ/2 );
故弹簧应伸长达最大位移处,此时形变量x=mgsinθ/k,此时弹簧处于伸长状态;
故简谐运动的振幅为A=x+x0=(2mgsinθ /k)+(mgsinθ/k)=(5mgsinθ/2k);故B正确,A错误;
当AD运动到最低点时,B对C的弹力最大;由对称性可知,此时弹簧的形变量为A+x0=(5mgsinθ/2k)+(2mgsinθ/k)=9mgsinθ/2k ;
此时弹力为F=k(A+x0)=9mgsinθ/2 ;
B对C的弹力为F+mgsinθ=11mgsinθ/2k;故C错误,D正确;
故选:BD

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在倾角为θ的固定光滑斜面上,有两个用轻质弹簧相连的物块A和B,它们的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定的挡板,小店让一质量为m的物体D从距A为L的位置由静…”主要考查了你对  【简谐运动的振幅】,【简谐运动的周期、频率和角频率】,【简谐运动的回复力和能量】  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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