如圖所示,在傾角為θ的固定光滑斜面上,有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連的物塊A和B,它們的質(zhì)量均為m,彈簧的勁度系數(shù)為k,C為一固定的擋板,小店讓一質(zhì)量為m的物體D從距A為L(zhǎng)的位置由靜止釋放,D和A相碰后立即粘為一體,之后在斜面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物體B對(duì)C的最小彈力為
mgsinθ,則( )
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A. 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為
B. 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為
C. B對(duì)C的最大彈力
D. B對(duì)C的最大彈力
當(dāng)彈力等于AD的重力的分力時(shí)AD處于平衡狀態(tài),由kx=2mgsinθ可知,平衡位置時(shí)彈簧的形變量為x
0=
,處壓縮狀態(tài);
當(dāng)B對(duì)C彈力最小時(shí),對(duì)B分析,則有mgsinθ=Kx+
mgsinθ;
故彈簧應(yīng)伸長(zhǎng)達(dá)最大位移處,此時(shí)形變量x=
,此時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài);
故簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為A=x+x
0=
+
=
;故B正確,A錯(cuò)誤;
當(dāng)AD運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),B對(duì)C的彈力最大;由對(duì)稱性可知,此時(shí)彈簧的形變量為A+x
0=
+
=
;
此時(shí)彈力為F=k(A+x
0)=
;
B對(duì)C的彈力為F+mgsinθ=
;故C錯(cuò)誤,D正確;
故選BD.