Question

一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为m的小物块a相连，如图所示．质量为m的小物块b紧靠a静止在斜面上，此时施加—沿斜面向上的力F拉b，使b始终做匀加速直线运动．弹簧的形变量始终在弹性限度内，重力加速度大小为g.用x表示b的位移，下列表示F随x变化关系的图象正确的是(　　)

A. B.

C. D.

Answer

C

【解析】

a、b静止时弹簧的形变量记为x0，对a、b整体进行受力分析，由平衡条件得

kx0＝1.6mgsinθ

从开始拉b到物块a、b分离的过程中，对a、b整体进行受力分析，由牛顿第二定律得

F＋k(x0－x)－1.6mgsinθ＝1.6ma0

则

F＝1.6ma0＋kx

即该过程中F随x的增大而线性增大；a、b分离后，对b进行受力分析，由牛顿第二定律得

F－mgsinθ＝ma0

则

F＝ma0＋mgsinθ

即a、b分离后F恒定，故C正确。

故选C。