15 力F-x图—两端两物块外力F-x图--一端两物块

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◎【外力 F-x 图—两端两物块】

1、如图甲所示，木块 A和B用一个轻质弹簧连接，竖直放置在水平地面上，最初系统静止。现用

力缓慢拉木块 A直到木块 B刚好离开地面，测得木块 B对地面的压力 N相对应两木块之间的距离

L，作出 N-L图象如图乙，下列说法正确的是（　　）

A．图象中的数值等于木块 B的重力

B．图象中表示弹簧的自然长度

C．图线斜率的绝对值表示弹簧的劲度系数

D．图线与横轴间围成的三角形面积的数值等于地面对系统做的功

【来源】广东省汕头市 2019 届高三毕业班教学质量监测理综物理试题

【答案】C

【解析】

最初系统静止，弹簧处于压缩状态时，此时对地面的压力是 A、B 重力之和，故 A 错误；

两木块之间的距离 L=L2时，对地面的压力为 0，木块 B 刚好离开地面，此时弹簧处于拉伸状态，弹

簧的长度大于弹簧的原长，故 B 错误；根据胡克定律 F=kx=k(L-L0)，B 物体处于平衡状态，则有

，B 物体对地面的压力；图线斜率的绝对值表示弹簧的劲

度系数，故 C正确；对木块 A、B和轻质弹簧组成系统而言，机械能守恒，地面对系统不做功，故

D错误。故选 C。

2、如图所示，水平面上质量相等的两木块 A、B用一轻弹簧相连，整个系统处于静止状态，t=0 时

刻起用一竖直向上的拉力拉动木块，使 A向上做匀加速直线运动，t1时刻弹簧恰好恢复原长，t2时

刻木块 B恰好要离开水平面．以下说法正确的是（　　）

A．在 0-t2时间内，拉力 F与时间 t成正比

B．在 0-t2时间内，拉力 F与A位移成正比

C．在 0-t2间间内，拉力 F做的功等于 A的机械能增量

D．在 0-t1时间内，拉力 F做的功等于 A的动能增量

【来源】江苏省盐城中学 2018 届高三 4 月份阶段检测物理试题

【答案】C

【解析】设原来系统静止时弹簧的压缩长度为，当木块 A的位移为 x时，弹簧的压缩长度为

，弹簧的弹力大小为，根据牛顿第二定律得，得到

，又，则得到，可见 F与x是线性关系，但不成正

比，则在时间内，拉力 F随木块 A的位移均匀增加，由得，F与t

不成正比，AB 错误；据题时刻弹簧的弹力等于 A的重力，时刻弹簧的弹力等于 B的重力，

而两个物体的重力相等，所以时刻和时刻弹簧的弹力相等，弹性势能相等，根据功能关系可

知在间间内，拉力 F做的功等于 A的机械能增量，C正确；根据动能定理可知：在时间

内，拉力 F做的功、重力做功与弹力做功之和等于 A的动能增量，D错误．

3、如图，两个质量都是 m的物体 A、B，通过劲度系数为 k的轻弹簧相连，开始时 A、B均处于静

止状态。现在 A上施加一个竖直向上的恒力 F，使A由静止开始向上做加速直线运动，当 B刚要离

开地面时，A的速度恰好达到最大，在此过程中，下列说法正确的是( )

A．A的最大加速度为 2g

B．A的最大速度为

C．恒力 F的大小为 mg

D．恒力在此过程中做的功为

【来源】百校联盟 2018 年高考名师猜题保温金卷物理试题（6 月 1 日上午)

【答案】AD

【解析】A、C项：当 B刚好离开地面时，即弹簧的弹力等于 B的重力 mg，此时 A的速度最大，

对A受力分析可知，F=2mg，当弹簧处于压缩且处于平衡时，A的合外力为 F，加速度为 2g，故

A正确，C错误；

B项：从开始到 A到达最大速度过程应用动能定理有：，其中x为A运动的位

移，即为，解得：，故 B错误；

D项：恒力做功为，故 D正确。

4、如图，光滑斜面的底端固定一垂直于斜面的挡板，质量相同的A、B两物体由轻弹簧连接，放在

斜面上，最初处于静止状态．现用一平行于斜面的力 F拉B物体沿斜面向上做匀加速直线运动，以

B物体初始位置为坐标原点、沿斜面向上建立 Ox 坐标轴，在物体 A离开挡板之前（弹簧一直处于

弹性限度内），外力 F和挡板对A物体的支持力N随B物体的位置坐标 x的变化关系图线正确的是

（　）

A．

B．

C．

D．

【来源】山东省临沂市第十九中学新2019 届高三上学期第一次模拟考试物理试题

【答案】AD

【解析】AB、设原来系统静止时弹簧的压缩长度为 x0，当木块 A的位移为 x时，弹簧的压缩长度为

(x0−x)，弹簧的弹力大小为 k(x0−x)；对 B物体，根据牛顿第二定律得：

，得：，又，则有

，可见 F与x是线性关系，故 A正确，B错误；

CD、对于 A物体，弹簧处于压缩状态时，根据平衡条件得：；弹簧处于伸

长状态时，根据平衡条件得：，得，故 D正确，C

错误；

故选 AD。

5、在倾角为 θ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，弹簧的劲度系数为 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 Fvsinθ

B．物块 B满足 m2gsinθ<kd

C．物块 A的加速度为

D．弹簧弹性势能的增加量为 Fd–m1gdsinθ–

【来源】2018 年广西南宁市高考物理模拟试卷（3 月份)（解析版)

【答案】BCD

【解析】

由于拉力与速度同向，则拉力的瞬时功率 P=Fv，A项错误；开始时系统处于静止状态，弹簧被压缩，

分析A，有；m1gsinθ=kx1，当 B刚要离开 C时，弹簧被控伸，分析B，有 m2gsinθ=kx2，因为

d=x1+x2，故 m2gsinθ<kd，B项正确；当 B刚要离开 C时，对 A，有 F-m1gsinθ-kx2=m1a1，又

m1gsinθ=kx1，故 a1=，故 C项正确，设弹性势能增加量为 Ep，根据功能关系，有 Fd-m1gdsinθ=Ep+

m1v2，则 Ep=Fd- m1gdsinθ- m1v2时，故 D项正确；故选 BCD.

6、如图所示，在倾角θ＝30°的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块 A，B，它们的质量均为

m，弹簧的劲度系数为 k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现开始用一沿斜面方向的力 F拉物

块A使之以加速度 a向上做匀加速运动，当物块 B刚要离开 C时力 F的大小恰为 2mg．则（　　）

A．物块 B刚要离开 C时B的加速度为 0

B．加速度 a＝g

C．无法计算出加速度 a

D．从F开始作用到 B刚要离开 C，A的位移为

解：A、当 B刚要离开 C时，此时 B对档板的压力恰好为零，B的加速度为零；故 A正确；

BC、当 B刚要离开 C时，B的重力沿斜面向下的分力和弹簧的拉力二力平衡；有：mgsinθ＝kx

解得弹簧的伸长量 x＝＝。

对A分析，根据牛顿第二定律得，F﹣mgsinθ﹣kx＝ma．又 F＝2mg，解得 a＝g；．故 B、C错误；

D、系统开始处于静止，弹簧处于压缩状态，根据平衡得，

kx′＝mgsinθ

解得弹簧的压缩量 x′＝＝。

所以物块 A的位移为 s＝x′+x＝；故 D正确；

故选：AD。

7、如图所示，在倾角的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块 A、B，它们的质量均

为m，弹簧的劲度系数为 k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现开始用一沿斜面方向的力 F

拉物块 A使之向上做匀加速运动，当物块 B刚要离开 C时F的大小恰为 2mg。则）（）

A．物块 A匀加速的加速度大小为 g

B．从F开始作用到物块 B刚要离开 C的时间为

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摘要：

◎【外力F-x图—两端两物块】1、如图甲所示，木块A和B用一个轻质弹簧连接，竖直放置在水平地面上，最初系统静止。现用力缓慢拉木块A直到木块B刚好离开地面，测得木块B对地面的压力N相对应两木块之间的距离L，作出N-L图象如图乙，下列说法正确的是（　　）A．图象中的数值等于木块B的重力B．图象中表示弹簧的自然长度C．图线斜率的绝对值表示弹簧的劲度系数D．图线与横轴间围成的三角形面积的数值等于地面对系统做的功【来源】广东省汕头市2019届高三毕业班教学质量监测理综物理试题【答案】C【解析】最初系统静止，弹簧处于压缩状态时，此时对地面的压力是A、B重力之和，故A错误；两木块之间的距离L=L2时，对地面...

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