题目内容
5．
如图1所示，长L=4m、质量M=2kg的木板放置于光滑的水平面上，其左端有一大小可忽略、质量为m=2kg的物块，物块与木板间的动摩擦因数为0.4，开始时物块与木板都处于静止状态，取g=10m/s2，求：（1）若对物块施加方向水平向右F=4N的恒定拉力，物块和木板加速度大小；
（2）若对物块施加方向水平向右F=20N的恒定拉力，物块和木板加速度大小；
（3）若对物块施加大小变化方向水平向右的拉力F，请在图2中画出木板受到的摩擦力Ff随拉力F大小变化的图象．（要有分析过程）
分析 （1）（2）对小物块和木板进行受力分析，根据牛顿第二定律求小物块的加速度；明确发生相对运动的条件是两物体之间恰好达到最大静摩擦力；
（3）根据发生相对滑动的临界值，判断出两者间的摩擦力
解答 
解：（1）力F作用于m上，则刚好发生滑动时两者的加速度为a0，则有：${a}_{0}=\frac{μmg}{M}=4m/{s}^{2}$，
对整体有牛顿第二定律可知：F=（M+m）a=16N
当F=4N时，F＜16N，木板和物块相对静止，此时加速度为：aM=am=$\frac{F}{M+m}=\frac{4}{2+2}m/{s}^{2}$=1m/s2
（2）当F=20N＞16N时，木板和物块相对滑动，有：
aM=$\frac{μmg}{M}=\frac{0.4×2×10}{2}m/{s}^{2}$=4 m/s2
am=$\frac{F-μmg}{m}=\frac{20-0.4×2×10}{2}m/{s}^{2}$=6m/s2
（3）当F≤16N时，两者以共同的加速度 运动，根据牛顿第二定律可知：a=$\frac{F}{M+m}$，
此时两者间的摩擦力为：${F}_{f}=Ma=\frac{MF}{M+m}=\frac{F}{2}$
当F＞16N时，两者发生相对滑动，故木板受到滑动摩擦力，则Ff=μmg=8N，故图象如图所示
答：（1）若对物块施加方向水平向右F=4N的恒定拉力，物块和木板加速度大小为1m/s2；
（2）若对物块施加方向水平向右F=20N的恒定拉力，物块和木板加速度大小6m/s2，4m/s2
（3）如图所示
点评 本题考查牛顿第二定律的综合应用，要注意明确涉及多个物体时，一定要注意正确进行受力分析，明确运动规律，找出两物体间的运动关系，联立方程求解
练习册系列答案
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18．
如图，由两种材料做成的半球面固定在水平地面上，球右侧面是光滑的，左侧面粗糙，O点为球心，A、B是两个相同的小物块（可视为质点），物块A静止在左侧面上，物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上，A、B处在同一高度，AO、BO与竖直方向的夹角均为θ，则A、B分别对球面的压力大小之比为（ ）
如图，由两种材料做成的半球面固定在水平地面上，球右侧面是光滑的，左侧面粗糙，O点为球心，A、B是两个相同的小物块（可视为质点），物块A静止在左侧面上，物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上，A、B处在同一高度，AO、BO与竖直方向的夹角均为θ，则A、B分别对球面的压力大小之比为（ ）| A． | sin2θ | B． | sinθ | C． | cos2θ | D． | cosθ |
如图，三棱镜的横截面为等腰三角形ABC，∠B=∠C=θ，MN为光屏，一束很细的红光垂直棱镜的侧面AB射入，直接到达AC面并恰好发生全反射现象．
质量分别为2m和m的滑块1和滑块2通过一根细线拴接在压缩的弹簧两端，某一刻细线剪断后滑块1沿水平面向左运动，滑块2向右从斜面底端开始沿斜面向上运动，忽略滑块2沿斜面向上运动前的速度大小变化，当斜面倾角θ=$\frac{π}{6}$时，滑块1和滑块2滑行的最大距离之比为$\sqrt{3}$：4，当倾斜角度变化时，滑块沿斜面滑行的最大距离也会随之变化．重力加速度为g，水平部分和斜面部分动摩擦因数相同．
如图所示，绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，电场强度大小为E，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B．一质量为m，电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑，到达C点时离开MN做曲线运动．A、C两点间距离为h，重力加速度为g．
10．
如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平面上，上端固定一质量为m0的托盘，托盘上有一个质量为m的木块．用竖直向下大小为F的力将原长为l0的弹簧压缩后突然撤去外力，则（ ）
如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平面上，上端固定一质量为m0的托盘，托盘上有一个质量为m的木块．用竖直向下大小为F的力将原长为l0的弹簧压缩后突然撤去外力，则（ ）| A． | 无论F为多大，只要m与m0分离，则分离时弹簧长度均为l0 | |
| B． | 无论F为多大，m的加速度为零时，弹簧长度都为l0-$\frac{{m}_{0}+m}{k}$g | |
| C． | 撤去F的瞬时，m的加速度大小为$\frac{F}{m}$ | |
| D． | 撤去F的瞬时，m0对m的支持力大小为$\frac{mF}{{m}_{0}+m}$ |
（1）质量为5kg的物体从高16m的地方由静止开始下落，着地时速度为16m/s，试求物体在下落过程中所受的平均阻力是多大？（g=10m/s2）
如图所示，真空中有一平行玻璃砖，一束单色光从光源P发出与界面成θ=30°角从ab面中点射入，测得折射角α=45°，在玻璃砖的右侧面ad射出，假设，光从光源P到ab面上的O点的传播时间和它在玻璃砖中传播的时间相等，已知光在真空中的传播速度c=3.0×108m/s，ab边长为$\sqrt{3}$×10cm，求：
15．关于合力与分力，下列说法正确的是（ ）
| A． | 合力和分力是物体同时受到的力 | |
| B． | 相互作用的物体间的一对作用力的合力为零 | |
| C． | 合力是对各分力共同作用效果的等效替换 | |
| D． | 合力比分力大 |