时间:2017-03-02 10:37:34
1、计算题 如图所示,劲度系数k=20.0N/m的轻质水平弹簧右端固定在足够长的水平桌面上,左端系一质量为M=2.0kg的小物体A,A左边所系轻细线绕过轻质光滑的定滑轮后与轻挂钩相连。小物块A与桌面的动摩擦因数μ=0.15,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将一质量m=1.0kg的物体B挂在挂钩上并用手托住,使滑轮右边的轻绳恰好水平伸直,此时弹簧处在自由伸长状态。释放物体B后系统开始运动,取g=10m/s2。
(1)求刚释放时物体B的加速度a;
(2)求小物块A速度达到最大时弹簧的伸长量x1;
(3)已知弹簧弹性势能,x为弹簧形变量,求整个过程中小物体A克服摩擦力年做的总功W。
参考答案:(1)(2)
(3)2.4 J
本题解析:(1) 对A、B两物体组成的系统由于mg>μMg,所以B刚释放时物体A将开始向左运动,
此时弹簧弹力为零,据牛顿第二定律有:?(3分)
解得?(2分)
(2) 在A向左加速过程中位移为x时A和B的加速度为a,
据牛顿第二定律有?(2分)
A第1次向左运动到a=0位置时,速度达到最大,设A此时向左运动位移为x1,则有: mg- μMg- kx1= 0?
解得?(2分)
(3)设A向左运动的最大位移为x2,则有mgx2= kx22+μMgx2?(2分)
解得x2="0.7" m?(1分)
此时kx2>mg+μMg,故A将向右运动。?(1分)
设A向右运动返回到离初始位置距离为x3时速度再次减为零,则有kx22-
kx32=mg(x2-x3)+μMg(x2-x3)?(1分)
解得x3="0.6" m?(1分)
此时mg<μMg+kx3,所以A静止在x3处。?(1分)
整个过程中A运动的总路程s=x2+(x2-x3)="0.8" m?(1分)
A克服摩擦力所做总功W="μMgs=2.4" J?(1分)
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,A、B是两个位于固定斜面上的正方体物块,它们的质量相等,F是沿水平方向作用于A上的外力,已知A、B的接触面,A、B与斜面的接触面均光滑,下列说法正确的是
[? ]
A.A对B的作用力大于B对A的作用力
B.A、B可能沿斜面向下运动
C.A、B对斜面的压力相等
D.A、B受到的合力沿水平方向的分力相等
参考答案:BD
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 平抛物体的运动规律可以概括为两点:(1)水平方向做匀速运动,(2)竖直方向做自由落体运动。为探究平抛物体的运动规律,某同学做了下面的实验:如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球水平飞出,同时B球被松开,做自由落体,两球同时落到地面,这个实验
A.只能说明上述规律中第(1)条
B.只能说明上述规律中第(2)条
C.不能说明上述规律中的任何一条
D.能同时说明上述两条规律
参考答案:B
本题解析:试题分析:在打击金属片时,两小球同时做平抛运动与自由落体运动,结果同时落地,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动,故ACD错误,B正确.
故选B.
考点:研究平抛物体的运动.
点评:探究平抛运动的规律中,实验同时让A球做平抛运动,B球做自由落体运动,若两小球同时落地,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动,而不能说明A球水平方向的运动性质.
本题难度:困难
4、选择题 一物体受到4N的力,获得2m/s2的加速度,要使物体获得4m/s2的加速度,需要施加的力是
A.2 N
B.6 N
C.8 N
D.12 N
参考答案:C
本题解析:因为物体受到4N的力时,获得2m/s2的加速度,由牛顿第二定律可知物体的质量为2kg;当物体获得4m/s2的加速度时,需要施加的力是8N,故C是正确的。
本题难度:简单
5、选择题 A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上,若两物体的质量mA>mB,两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同,则两物体能滑行的最大距离xA与xB相比为( )
A.xA=xB
B.xA>xB
C.xA<xB
D.不能确定
参考答案:A
本题解析:在滑行过程中,物体受到的摩擦力提供物体做匀减速运动的加速度,设物体与地面的动摩擦因数为μ,则=
=
=μg,aB=
=
=μg.即
=aB;又据运动学公式x=
可知两物体滑行的最大距离xA=xB.故A正确.
本题难度:简单