[题目]如图,质量均为m的小球与木块紧靠在一起并处于静止状态,其中小球光滑,木块与地面的滑动摩擦因数为μ.t=0时刻,木块获得水平向右的速度v并开始运动,同时对小球施加一个水平向右的力F;t=t1时刻,力F方向变为水平向左,大小不变,t=t2时刻撤去力F,此时两物体恰好同时静止并靠在一起,已知m.v.μ.重力加速度为g.求:(1)力F的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图,质量均为m的小球与木块紧靠在一起并处于静止状态,其中小球光滑,木块与地面的滑动摩擦因数为μ，t=0时刻,木块获得水平向右的速度v并开始运动,同时对小球施加一个水平向右的力F;t=t1时刻,力F方向变为水平向左,大小不变；t=t2时刻撤去力F,此时两物体恰好同时静止并靠在一起,已知m、v、μ、重力加速度为g。求：

(1)力F的大小；

(2)两者间的最大间距s.

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)由牛顿第二定律可知，木块加速度为

由速度公式可知，木块运动的总时间为

由速度—位移公式可知，木块的总位移为

由牛顿第二定律可知，小球的加速度为

由运动位移关系有

联立以上各式解得：

(2)由牛顿第二定律可知，小球的加速度为

当两者速度相等时有

解得：

共同速度为

此过程木块的位移为

同理小球的位移为

所以距离为

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A. t1 时刻两车相距最远

B. t1时刻乙车从后面追上甲车

C. t1时刻两车的速度刚好相等

D. 0到t1时间内，乙车的平均速度等于甲车的平均速度

【题目】某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放。

（1）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为__________。

（2）若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示，则d＝________cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt，就可以计算出小车经过光电门时的速度为。

（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出v2－m线性图象(如图所示)，从图线得到的结论是：在小车质量一定时，________。如果小车的质量M=5kg,图像的斜率K=1，则AB间的距离x=______m（g取10 m/s2）

（4）另一实验小组设计了如图(a)所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图(b)所示．滑块和位移传感器发射部分的总质量m＝________ kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ＝______.(重力加速度g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)