Question

【题目】如图所示，A、B两物块质量均为m，两物块由一轻质弹簧拴接，质量为M的物块C放在足够高的水平桌面上，物块C与B之间由绕过固定光滑定滑轮的细线相连，C与水平桌面之间的动摩擦因数为，初始时，系统处于静止，细线恰好伸直且无作用力。现对物块C施加一个水平方向的力F，物块C在F作用下向右匀加速运动，位移为x时速度为v，此时物块A恰好离开地面。则此过程中( )

A.细线的拉力T为恒力

B.F的最小值为

C.弹簧的弹性势能变化量为零

D.F做的功为

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A.物块C做匀加速直线运动，因为细线长度不变，所以物块B也做匀加速直线运动，物块B受重力、弹簧弹力和细线拉力T，由牛顿第二定律得：

得到：

由于弹簧开始阶段被压缩，后来伸长，式中的先为正后为负，其大小方向都变化，所以细线拉力T大小变化，不为恒力，故A错误；

B.以物块B、C为研究对象，当弹簧的压缩量最大时F值最小，由牛顿第二定律得：

又因为：

得到：

故B正确；

C.因为初始状态细线对B无拉力，弹簧处于压缩状态，由胡克定律得压缩量，物块A恰好刚刚离开地面时，物块A不受地面支持力，彈簧处于伸长状态，由胡克定律得伸长量，所以初、末状态弹簧形变量相等，弹簧弹性势能相等，故C正确；

D.设力F做的功为，对BC组成的系统。由功能关系得：

而且：

解得：

故D错误。