Question

在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m₁、m₂，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v。则此时（     ）

A．拉力做功的瞬时功率为

B．物块B满足

C．物块A的加速度为

D．弹簧弹性势能的增加量为

Answer

CD

【解析】

试题分析：A、由于拉力F与速度v同向，所以拉力的瞬时功率为 P=Fv，故A错误；

B、开始系统处于静止状态，弹簧弹力等于A的重力沿斜面向下的分力，当B刚离开C时，弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力，故m2gsinθ=kx2 ①，但由于开始时弹簧是压缩的，故d＞x2，故m2gsinθ＜kd，故B错误；

C、当B刚离开C时，对A，根据牛顿第二定律得：F-m1gsinθ-kx2=m1a1 ②，又开始时，A平衡，则有：m1gsinθ=kx1③，而d=x1+x2④，①②③④解得：物块A加速度为a1＝，故C正确；

D、根据功能关系，弹簧弹性势能的增加量等于拉力做的功减去系统动能和重力势能的增加量，即为：Fd−m1gdsinθ−m1v2，故D正确；

故选：CD。

考点：瞬时功率、牛顿第二定律、能量转化与守恒定律

【名师点睛】含有弹簧的问题，往往要研究弹簧的状态，分析物块的位移与弹簧压缩量和伸长量的关系是常用思路。当B刚离开C时，弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力，根据胡克定律求解出弹簧的伸长量；根据牛顿第二定律求出物块A的加速度大小；根据功能关系可求弹簧弹性势能的增加量。