如图，物块N、P、Q的质量分别为m、m、2m，Q通过不可伸…——2026 高考物理第 10 题答案解析

【答案】AD

【解析】

【详解】AB.根据题意可知，初始时弹簧处于原长，释放后瞬间，弹簧形变量不变，设释放后瞬间轻绳上的拉力大小为T，对Q、P整体，由牛顿第二定律有 $2 m g - m g = { \bigl ( } m + 2 m { \bigr ) } a$

对Q，由牛顿第二定律有 $2 m g - F = 2 m a$

联立解得 $a = { \frac { 1 } { 3 } } g$ $F = \frac { 4 } { 3 } m g$ ，故A正确，B错误；

CD．根据题意，把物块N、P、Q看成整体，左边受向下的2mg，右边也受向下的2mg，整体合力为零，由动量守恒定律有 $m v _ { \mathrm { N } } = \big ( m + 2 m \big ) v _ { \mathrm { P Q } }$

则有 $m \nu _ { \mathrm { { N } } } t = \left( m + 2 m \right) \nu _ { \mathrm { { P Q } } } t$ 可得 $m x _ { \mathrm { _ N } } = \big ( m + 2 m \big ) x _ { \mathrm { _ P Q } }$ 解得 $v _ { \mathrm { N } } = 3 v _ { \mathrm { P Q } } , x _ { \mathrm { N } } = 3 x _ { \mathrm { P Q } }$

设释放后N下降的最大距离为 $x _ { \mathrm { { N } } } = h$ ，则 $x _ { \mathrm { P Q } } = \frac { 1 } { 3 } h$ ，此时弹簧形变量为 $\Delta x _ { 1 } = h + \frac { 1 } { 3 } h$
由能量守恒定律有 $m g h + 2 m g \cdot \frac { 1 } { 3 } h - m g \cdot \frac { 1 } { 3 } h = \frac { 1 } { 2 } k \left( \Delta x _ { 1 } \right) ^ { 2 }$
解得 $h = \frac { 3 m g } { 2 k }$
释放后N的速度最大时为 $v _ { \mathrm { N } } = v _ { \mathrm { m } }$ ，则有 $\nu _ { \mathrm { P Q } } = \frac { 1 } { 3 } \nu _ { \mathrm { N } } = \frac { 1 } { 3 } \nu _ { \mathrm { r } }$
又有 $k \Delta x _ { 2 } = m g$
解得 $\Delta x _ { 2 } = \frac { m g } { k }$ 西高考 三晋高中指南报考咨询 aobaokao
则有 $x _ { \mathrm { N } } ^ { \prime } = { \frac { 3 m g } { 4 k } } , x _ { \mathrm { P Q } } ^ { \prime } = { \frac { m g } { 4 k } }$
由能量守恒定律有 $m g x _ { \mathrm { w } } ^ { \prime } + 2 m g \cdot x _ { \mathrm { p _ { Q } } } ^ { \prime } - m g \cdot x _ { \mathrm { p _ { Q } } } ^ { \prime } = { \frac { 1 } { 2 } } k \left( \Delta x _ { \mathrm { 2 } } \right) ^ { 2 } + { \frac { 1 } { 2 } } m v _ { \mathrm { m } } ^ { 2 } + { \frac { 1 } { 2 } } { \left( m + 2 m \right) } { \left( { \frac { 1 } { 3 } } v _ { \mathrm { m } } \right) } ^ { 2 }$
解得 $\nu _ { _ { \mathrm { m } } } = { \frac { g } { 2 } } { \sqrt { \frac { 3 m } { k } } }$ ，故C错误，D正确。 hanxigad
故选 AD。 收信

三、非选择题：本题共5小题，共54分。