2022年高考江苏卷(物理)-据牛顿第二定律

2023年04月18日 浏览:
2022年高考江苏卷

10. 如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与物块A连接在一起,处于压缩状态,A由静止释放后沿斜面向上运动到最大位移时,立即将物块B轻放在A右侧,A、B由静止开始一起沿斜面向下运动,下滑过程中A、B始终不分离,当A回到初始位置时速度为零,A、B与斜面间的动摩擦因数相同、弹簧未超过弹性限度,则(  )

A. 当上滑到最大位移的一半时,A的加速度方向沿斜面向下

B. A上滑时、弹簧的弹力方向不发生变化

C. 下滑时,B对A的压力先减小后增大

D. 整个过程中A、B克服摩擦力所做的总功大于B的重力势能减小量

【答案】B

【解析】

【详解】B.由于A、B在下滑过程中不分离,设在最高点的弹力为F,方向沿斜面向下为正方向,斜面倾角为θ,AB之间的弹力为FAB,摩擦因素为μ,刚下滑时根据牛顿第二定律对AB有

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对B有

联立可得

由于A对B的弹力FAB方向沿斜面向上,故可知在最高点F的方向沿斜面向上;由于在最开始弹簧弹力也是沿斜面向上的,弹簧一直处于压缩状态,所以A上滑时、弹簧的弹力方向一直沿斜面向上,不发生变化,故B正确;

A.设弹簧原长在O点,A刚开始运动时距离O点为x1,A运动到最高点时距离O点为x2;下滑过程AB不分离,则弹簧一直处于压缩状态,上滑过程根据能量守恒定律可得

化简得

当位移为最大位移的一半时有

带入k值可知F=0,即此时加速度为0,故A错误;

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C.根据B的分析可知

再结合B选项的结论可知下滑过程中F向上且逐渐变大,则下滑过程FAB逐渐变大,根据牛顿第三定律可知B对A的压力逐渐变大,故C错误;

D.整个过程中弹力做的功为0,A重力做的功为0,当A回到初始位置时速度为零,根据功能关系可知整个过程中A、B克服摩擦力所做的总功等于B的重力势能减小量,故D错误。

故选B。

编辑:小徐