题目内容
【题目】如图,在光滑水平面上,放着两块长度相同,质量分别为M1和M2的木板,在两木板的左端各放一个大小、 形状、质量完全相同的物块。开始时,各物均静止,今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2,当物块和木板分离时,两木板的速度分别为v1和v2,物体和木板间的动摩擦因数相同,下列说法正确的是( )
A. 若F1=F2,M1>M2,则v1>v2
B. 若F1>F2,M1>M2,则v1<v2
C. 若F1>F2,M1=M2,则v1>v2
D. 若F1<F2,M1=M2,则v1>v2
【答案】BD
【解析】首先看F1=F2 时情况:由题很容易得到两物块所受的摩擦力大小是相等的,因此两物块的加速度相同,设两物块的加速度大小为a,对于M1、M2,滑动摩擦力即为它们的合力,设M1的加速度大小为a1,M2的加速度大小为a2,根据牛顿第二定律得:因为, ,其中m为物块的质量.设板的长度为L,它们向右都做匀加速直线运动,当物块与木板分离时:物块与M1的相对位移L=at12-a1t12;物块与M2的相对位移L=at22-a2t22;若M1>M2,a1<a2,所以得:t1<t2;M1的速度为v1=a1t1,M2的速度为v2=a2t2,则v1<v2,故A错误.
若F1>F2、M1>M2,根据受力分析和牛顿第二定律,则M1上的物块的加速度大于M2上的物块的加速度,即aa>ab;由于M1>M2,所以M1的加速度小于M2加速度,即a1<a2.它们向右都做匀加速直线运动,当物块与木板分离时:物块与M1的相对位移L=aat12-a1t12
物块与M2的相对位移L=abt22-a2t22;
由于aa>ab,所以得:t1<t2,则v1<v2,故B正确.
若F1>F2、M1=M2,根据受力分析和牛顿第二定律,则M1上的物块的加速度大于M2上的物块的加速度,即aa>ab;由于M1=M2,所以M1、M2加速度相同,设M1、M2加速度为a.它们向右都做匀加速直线运动,当物块与木板分离时:物块与M1的相对位移L=aat12-at12
物块与M2的相对位移L=abt22-at22;由于aa>ab,所以得:t1<t2,则v1<v2,故C错误.
若F1<F2、M1=M2,aa<ab,则v1>v2,故D正确.故选BD.
【题目】某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示.向左推小球,使弹黄压缩一段距离后由静止释放:小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等.已知重力加速度大小为g.为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号).
A.小球的质量m |
B.小球抛出点到落地点的水平距离s |
C.桌面到地面的高度h |
D.弹簧的压缩量△x |
E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek= .
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s﹣△x图线.从理论上可推出,如果h不变.m增加,s﹣△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”):如果m不变,h增加,s﹣△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”).由图(b) 中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的 次方成正比.