题目内容

（13分）如图所示，质量不计、劲度系数为k=600N/m的弹簧一端固定在倾角为37°的光滑斜面底端，另一端拴住质量m1="4" kg的物块P，与P紧靠的是质量m2="8" kg的重物Q，系统处于静止。现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前0.2 s时间内，F为变力，0.2 s以后，F为恒力。sin37°=0.6，g取10 m/s2；求：

（1）系统静止时，弹簧的形变量
（2）物块Q匀加速运动时的加速度的大小
（3）力F的最大值与最小值

(1)  (2) 3 m/s2 (3) Fmax＝72 N  Fmin=36N

解析试题分析：（1）设刚开始时弹簧压缩量为x0
则(m1＋m2)gsinθ＝kx0              2分
                 1分
（2）从受力角度看，两物体分离的条件是两物体间的正压力为0，从运动学角度看，一起运动的两物体恰好分离时，两物体在沿斜面方向上的加速度和速度仍相等。
因为在前0.2 s时间内，F为变力，0.2 s以后，F为恒力，所以在0.2 s时，P对Q的作用力为0，由牛顿第二定律知
kx1－m1gsinθ＝m1a                   2分
F－m2gsinθ＝m2a                   2分
前0.2 s时间内P、Q向上运动的距离为
x0－x1＝     1分          
①②④式联立解得a＝3 m/s2          1分
（3）当P、Q开始运动时拉力最小，此时有
Fmin＝(m1＋m2)a＝36 N          2分
当P与Q分离时拉力最大，
此时有Fmax＝m2(a＋gsinθ)＝72 N         2分
考点： 胡克定律 牛顿第二定律 匀变速直线运动规律的应用

练习册系列答案
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（10分）如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g。

（1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；
（2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；
（3）本实验中，m1 =0.5kg，m2 =0.1kg，μ=0.2，砝码与纸板左端的距离d=0.1m，取g ="10" m/ s2。若砝码移动的距离超过l ="0.002" m，人眼就能感知。为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大?

．(2012·扬州模拟)如图所示，一根劲度系数k＝200 N/m的轻质弹簧拉着质量为m＝0.2 kg的物体从静止开始沿倾角为θ＝37°的斜面匀加速上升，此时弹簧伸长量x＝0.9 cm，在t＝1.0 s内物体前进了s＝0.5 m。

求：(1)物体加速度的大小；
(2)物体和斜面间的动摩擦因数。(取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

(10分) 长100m的列车匀加速通过长1000m的隧道，列车刚进隧道时的速度是10m/s，完全出隧道时的速度是12m/s，求：
(1)列车过隧道时的加速度是多大？
(2)通过隧道所用的时间是多少？

(12分)如图所示，一质量为M的长木板静止在水平面上，有一质量为m的小滑块以一定的水平速度冲上木板，已知滑块和木板之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求

（1）若滑块在木板上滑动时，木板能保持静止不动，木板和地面之间的动摩擦因数须满足什么条件？
（2）若长木板的质量M=0.2kg，长木板与水平面间的动摩擦因数μ=0.1.滑块的质量也为0.2kg。滑块以v0=1.2m/s的速度滑上长板的左端，小滑块与长木板间的动摩擦因数μ0=0.4.滑块最终没有滑离长木板，求滑块在开始滑上长木板到最后静止下来的过程中，滑块滑行的距离是多少？（g=10m/s2）

（15分）质量为M=1kg足够长的木板放在水平地面上，木板左端放有一质量为m=1kg大小不计的物块，木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.3。开始时物块和木板都静止，现给物块施加一水平向右的恒力F=6N，当物块在木板上滑过1m的距离时，撤去恒力F。（设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10m/s2）

（1）求力F做的功；
（2）求整个过程中长木板在地面上滑过的距离。

（18分）物体A的质量M＝1kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m＝0.5kg、长L＝1m。某时刻A以v0＝4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力。忽略物体A的大小，已知A与B之间的动摩擦因数µ＝0.2，取重力加速度g=10m/s2.试求:

（1）若F=5N，物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离；
（2）如果要使A不至于从B上滑落，拉力F大小应满足的条件。

(9分)光滑水平面上的一物体在与初速度相反的恒力作用下做匀减速直线运动，初速度v0=20m/s，加速度大小a=5m/s2，求：
(1)物体经多少秒后回到出发点？(3分)
(2)由开始运动算起，求6s末时物体的速度v？(3分)
(3)由开始运动算起，求6s内时物体的位移s？(3分)

（18分）一段凹槽B放置在水平面上，槽与水平面间的动摩擦因数μ=0.5，槽的内表面光滑，在内表面上有一小球A靠左侧壁放置，此时小球A与槽的右侧壁相距为l，如图所示．A、B的质量均为m．现对槽B施加一个大小等于2mg（g为重力加速度）、方向水平向右的推力F，使B和A一起从静止开始向右运动，当槽B运动的距离为d时，立刻将推力撤去，此后A和B发生相对运动，再经一段时间球A碰到槽的右侧壁．

（1）求撤去推力瞬间槽B的速度v的大小．
（2）试讨论球A相对于槽从左侧壁运动至右侧壁所经过的时间t与l和d的关系．

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