21. 如右图所示,带有挡板的光滑斜面固定在水平平面上,斜面倾角。质量均为2kg的A、B两物体用轻质弹簧拴接在一起,弹簧的劲度系数为5N/cm,质量为4kg的物体C用细线通过光滑的轻质滑轮与物体B连接。开始时A、B均静止在斜面上,A紧靠在挡板处。用手托住C,使细线刚好被拉直。现把手拿开,让C由静止开始运动,从C开始运动到A刚要离开B挡板的过程中,下列说法正确的是(g取10m/s2)( )
初状态弹簧的压缩量为,选项A正确;末状态弹簧的伸长量为 选项B正确;对于物体B、C与地球组成的系统,由于弹簧对B做负功,所以系统的机械能不守恒,选项C错误;初末状态弹簧的弹性势能相等,对于弹簧、物体B、C与地球组成的系统,根据机械能守恒定律得 ,对C,由动能定理得,解得物体C克服绳的拉力所做的功 W=0.2J,选项D正确,综上本题选:ABD 。
根据胡克定律求初状态弹簧的压缩量和末状态弹簧的伸长量.根据机械能守恒的条件:只有重力和弹力做功,分析机械能是否守恒.由系统的机械能守恒,求出末状态时C的速度,再由动能定理求物体C克服绳的拉力所做的功。
注意选取研究对象,正确分析物理过程,做好受力分析,选择合适的物理规律求解即可。