Question

如圖，用相同材料做成的質(zhì)量分別為m₁、m₂的兩個(gè)物體中間用一輕彈簧連接．在下列四種情況下，相同的拉力F均作用在m₁上，使m₁、m₂作加速運(yùn)動(dòng)：①拉力水平，m₁、m₂在光滑的水平面上加速運(yùn)動(dòng)．②拉力水平，m₁、m₂在粗糙的水平面上加速運(yùn)動(dòng)．③拉力平行于傾角為θ的斜面，m₁、m₂沿光滑的斜面向上加速運(yùn)動(dòng)．④拉力平行于傾角為θ的斜面，m₁、m₂沿粗糙的斜面向上加速運(yùn)動(dòng)．以△L₁、△L₂、△L₃、△L₄依次表示彈簧在四種情況下的伸長(zhǎng)量，則有（ ）

A．△L₂＞△L₁
B．△L₄＞△L₃
C．△L₁＞△L₃
D．△L₂=△L₄

Answer 1

【答案】分析：以整體為研究對(duì)象根據(jù)牛頓第二定律研究加速度，再以m₂為研究對(duì)象，由牛頓第二定律和胡克定律研究彈簧的伸長(zhǎng)量．
解答：解：根據(jù)牛頓第二定律得
①以整體為研究對(duì)象，a₁=，對(duì)m₂：k△L₁=m₂a₁=
②以整體為研究對(duì)象，a₂==，對(duì)m₂：k△L₂=μm₂g+m₂a₁=
③以整體為研究對(duì)象，a₃==，對(duì)m₂：k△L₃=m₂gsinθ+m₂a₃=
④以整體為研究對(duì)象，a₄==-μgcosθ，
對(duì)m₂：k△L₄=m₂gsinθ+μm₂gcosθ+m₂a₃=
可見△L₁=△L₂=△L₃=△L₄
故選D
點(diǎn)評(píng)：本題是連接體問(wèn)題，關(guān)鍵是選擇研究對(duì)象．采用隔離法和整體法結(jié)合求解，得到的結(jié)論是：彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與粗糙情況無(wú)關(guān)．