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如图所示,弹簧一端固定在天花板上,另一端连一质量m=4kg的秤盘,盘内放一个质量M=2kg的物体,秤盘在竖直向下的拉力F=30N作用下保持静止(g=10m/s2),撤去拉力F以后,下列说法正确的是(

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如图所示,弹簧一端固定在天花板上,另一端连一质量m=4kg的秤盘,盘内放一个质量M=2kg的物体,秤盘在竖直向下的拉力F=30N作用下保持静止 (g=10m/s2),撤去拉力F以后,下列说法正确的是(  )

A.当物体速度最大时,物体对秤盘的压力为20N
B.在向上运动的过程中,某时刻物体会离开秤盘
C.当突然撤去外力F的瞬时,物体对秤盘的压力为20N
D.在运动过程中的最高点,物体对秤盘的压力为10N
▼优质解答
答案和解析
由题可知,撤去外力后托盘与物体做简谐振动;
A、撤去外力后,托盘与物体先向上做加速度减小的加速运动,然后加速度反向,物体做加速度增大的减速运动,当速度最大时,物体受到的合力是0,物体与托盘之间的相互作用力等于物体的重力,即20N.故A正确;
B、当突然撤去外力F的瞬时,物体和秤盘所受向上合外力为30N,由牛顿第二定律可知,向上的加速度为:a=
30
4+2
=5m/s2.由简谐运动的对称性可知,物体运动到最高点时,向下的最大加速度也是5m/s2,物体要受到托盘的作用力Nmin=mg-ma=10N,所以物体不可能离开托盘.故B错误,D正确;
C、当突然撤去外力F的瞬时,物体对秤盘的压力:N0-mg=ma,得:N0=mg+ma=2×10+2×5=30N.故C错误.
故选:AD.