时间:2019-06-23 22:43:02
1、简答题 如图3-4所示,轻弹簧的一端固定在地面上,另一端与木块B相连。木块A放在B上。两木块质量均为
,竖直向下的力F作用在A上,A、B均静止,问:
小题1:(1)将力F瞬间撤去后,A、B共同运动到最高点,此时B对A的弹力多大?
小题2:(2)要使A、B不会分开、力F应满足什么条件?
参考答案:
小题1:(1)如果撤去外力后,A、B在整个运动过程中互不分离,则系统在竖直向上作简揩运动,最低点和最高点关于平衡位置对称,如图3-5所示,设弹簧自然长度为
,A、B放在弹簧上面不外加压力F且系统平衡时,如果弹簧压至O点,压缩量为b,则:
。外加压力F后等系统又处于平衡时,设弹簧又压缩了A,则:
,即:
。
当撤去外力F后,系统将以O点的中心,以A为振幅在竖直平面内上下作简谐运动。在最低点:
,方向向上,利用牛顿第二定律知,该瞬间加速度:
,方向向上;按对称性知系统在最高点时:
,方向向下。
此时以B为研究对象进行受力分析,如图3-6所示,按牛顿第二定律得:
小题2:A、B未分离时,加速度是一样的,且A、B间有弹力,同时最高点最容易分离。分离的临界条件是:
(或者:在最高点两者恰好分离时对A有:
,表明在最高点弹簧处于自然长度时将要开始分离,即只要:
时A、B将分离)。所以要使A、B不分离,必须:
。
本题解析:解析见答案
本题难度:一般
2、填空题 小球从12m高处落下,被地板弹回后,在1m高处被接住,则小球通过的位移为?,路程为?。
参考 答案:11 m?向下?,? 13 m
本题解析:位移指的是由初位置指向末位置的有向线段,所以为11m,方向向下,路程为路径的长度为标量,所以路程为13m
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,在光滑平面上有一静止小车,小车质量为M=5kg,小车上静止地放置着质量为m=1kg的木块,木块和小车间的动摩擦因数为μ=0.2,用水平恒力F拉动小车,下列关于木块的加速度am和小车的加速度aM,可能正确的有:
A.am=2m/s2, aM=1 m/s2
B.am=1m/s2, aM=2 m/s2
C.am=2m/s2, aM=4 m/s2
D.am=3m/s2, aM=5 m/s2
参考答案:C
本题解析:当
时,木块与小车一起运动,且加速度相等
当
时,小车的加速度大于木块的加速度,此时木块与小车发生相对运动,
此时木块加速度最大,由牛顿第二定律得:
所以C正确,ABD错误
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,一个小物块沿光滑斜面向下滑动. 小物块在下滑的过程中

[? ]
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
5、计算题 如图所示,在光滑的水平面上有一质量为M的平木板正以速度v向右运动。现把一质量为m的木块无初速地放到平木板的右端,由于木块与平木板间摩擦力的作用,平木板的速度将要发生变化。为使平木板保持原有的速度不变,必须及时对平木板施加一向右的水平恒力F。当水平恒力作用一段时间后把它撤去时,木块恰能随平木板一起以速度v共同向右运动。求在上述过程中,水平恒力对平木板做的功。
参考答案:解:设木块和平木板间的动摩擦因数为
,当木块无初速放上木板后,由于相对滑动,使木板受到向左的摩擦力,要使木板能保持匀速不变,水平恒力F的大小应满足:F=μmg
而木块在滑动摩擦力的作用下,作匀加速运动,设历时t将与木板速度相同。则
又
?
所以:
在这段时间内,木板的位移:
所以,水平恒力对木板做的功为:
。
本题解析:
本题难度:困难