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一根轻弹簧上端固定在O点,下端栓一个钢球P,球处于静止状态.现对球施加-个向右的外力F,使球缓慢偏移依次至A点和B点,如图所示.在移动中的每一个时刻,都可以认为钢球处于平衡状
题目详情
一根轻弹簧上端固定在O点,下端栓一个钢球P,球处于静止状态.现对球施加-个向右的外力F,使球缓慢偏移依次至A点和B点,如图所示.在移动中的每一个时刻,都可以认为钢球处于平衡状态.若外力F方向始终水平,移动中弹簧与竖直方向的夹角θ<90°且弹簧的伸长量不超过弹性限度,则关于A、B两点的竖直高度,下列说法中正确的是( )
A.A点比B点高
B.A点比B点低
C.A点与B点高度相同
D.A点和B点的高度由水平拉力F的大小决定,故无法比较
A.A点比B点高
B.A点比B点低
C.A点与B点高度相同
D.A点和B点的高度由水平拉力F的大小决定,故无法比较
▼优质解答
答案和解析
对小球进行研究,分析受力情况:重力mg、水平外力F和弹簧的弹力f.由平衡条件得
f=
又由胡克定律得f=kx
则有 kx=
得 x=
所以弹簧在竖直方向的高度h=(L+x)cosθ=Lcosθ+
所以A、B两点距O点的竖直高度关系是hB<hA
所以A点比B点低.
故选B.
f=
mg |
cosθ |
又由胡克定律得f=kx
则有 kx=
mg |
cosθ |
得 x=
mg |
kcosθ |
所以弹簧在竖直方向的高度h=(L+x)cosθ=Lcosθ+
mg |
k |
所以A、B两点距O点的竖直高度关系是hB<hA
所以A点比B点低.
故选B.
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