如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过

2025-04-29 16:52:59
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回答1:

A、设当物体C刚刚离开地面时,弹簧的伸长量为xC,则
  kxC=mg ①
物体C刚刚离开地面时,以B为研究对象,物体B受到重力mg、弹簧的弹力kxC、细线的拉力T三个力的作用,
设物体B的加速度为a,根据牛顿第二定律,
对B有:T-mg-kxC=ma ②
对A有:4mgsinα-T=4ma ③
由②、③两式得
  4mgsinα-mg-kxC=5ma ④
当B获得最大速度时,有 a=0 ⑤
由①④⑤式联立,解得 sinα=

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,所以:α=30°,故A正确,B错误;
C、设开始时弹簧的压缩量xB,则 kxB=mg
设当物体C刚刚离开地面时,弹簧的伸长量为xA,则 kxC=mg
当物体C刚离开地面时,物体B上升的距离以及物体A沿斜面下滑的距离均为:
 h=xC+xB
由于弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等,且物体C刚刚离开地面时,A、B两物体的速度相等,设为vBm,以A、B及弹簧组成的系统为研究对象,
由机械能守恒定律得:4mghsinα-mgh=
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(4m+m) VBm2
代入数据,解得:VBm=2g
m
5k
,故C错误,D正确;
故选:AD.