题目内容

A、B滑块的质量分别为6kg和4kg,中间用一个弹簧将它们连在一起.弹簧原长为10cm,劲度系数为40N/m,两个滑块与地面的动摩擦因数都是0.02.现用水平力F拉滑块A,使它们一起匀速运动,求(g=10m/s2
(1)力F多大?
(2)运动中A距B多远?
分析:(1)对A、B两个物体及弹簧整体为研究对象,根据平衡条件求解水平拉力的大小.
(2)以物体B为研究对象,根据平衡条件求出弹簧的弹力,由胡克定律求解弹簧伸长的长度,即可得到弹簧的长度.
解答:解:(1)对A、B两个物体及弹簧整体为研究对象,根据平衡条件得:
F=μ(mA+mB)g=0.02×(6+4)×10N=2N
(2)弹簧伸长的长度为x.以物体B为研究对象,水平方向受到弹簧的拉力和滑动摩擦力,由于B匀速运动,则根据平衡条件和胡克定律得:
   kx=μmBg
解得,x=
μmBg
k
=
0.02×4×10
40
m=0.02m,
故弹簧的长度为l=l0+x=0.12m
答:(1)力F为2N;
(2)运动中A距B为0.12m.
点评:本题是两个物体的平衡问题,要灵活选择研究对象,正确分析受力情况是解题的基础.
练习册系列答案
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(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,图1中各个相邻的计数点间还有一个点没有画出来,测量得A、B、C三个计数点到第一个点O的距离如图所示,单位均是cm,那么(计算
结果均保留三位有效数字):

①纸带的
端与重物相连(填左或右);
②打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=
1.50m/s
1.50m/s

③从起点D到打下计数点B的过程中重力势能减
少量是△Ep=
1.18J
1.18J
,此过程中物体动能的增加量是△Ek=
1.13J
1.13J

④通过计算,数值上△EP
△EK(填“>”“=”或“<”)
⑤实验的结论是
在误差允许的范围内系统机械能守恒
在误差允许的范围内系统机械能守恒

(2)利用如图2所示的装置可以探究系统机械能守恒,在滑块B上安装宽度为L(较小)的遮光板(遮光板质量忽略不计),把滑块B放在水平放置的气垫导轨上,通过跨过定滑轮的绳与钩码A相连,连接好光电门与数字毫秒计,两光电门间距离用S表示.数字毫秒计能够记录滑块先后通过两个光电门的时间△t1、△t2,当地的重力加速度为g.请分析回答下列问题
①为完成验证机械能守恒的实验,除了上面提到的相关物理量之外,还需要测量的量有
钩码与滑块的质量分别为MA、MB
钩码与滑块的质量分别为MA、MB
(均用字母符号表示,并写清每个符号表示的物理意义)
②滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度V1=
L
t1
L
t1
、V2=
L
t2
L
t2
 (用题中已给或所测的物理量符号来表示).
③在本实验中,验证机械能守恒的表达式为:
MAgS=
1
2
(MA+MB)(
L
t2
)2-
1
2
(MA
+MB)(
L
t1
)2
(
L
t1
)2
MAgS=
1
2
(MA+MB)(
L
t2
)2-
1
2
(MA
+MB)(
L
t1
)2
(
L
t1
)2
(用题中已给或所测的物理量符号来表示).

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