题目内容
1.如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上的质量均为m的物体A、B接触(A与B和弹簧均未连接),弹簧水平且无形变.用水平力F缓慢的推动物体B,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,弹簧弹性势能为$\frac{1}{2}$kx02,此时物体A、B静止.已知物体A与水平面间的动摩擦因数为μ,物体B与水平面间的摩擦不计.撤去力F后,物体A、B开始向左运动,A运动的最大距离为4x0.重力加速度为g.则( )A. | 撤去F后,物体A先做匀加速运动,再做匀减速运动 | |
B. | 撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为$\frac{k{x}_{0}}{m}-μg$ | |
C. | 物体A、B一起向左运动,运动距离x0-$\frac{μmg}{k}$后,A、B分开 | |
D. | 物体A、B分开的瞬间,物体A的速度为$\sqrt{\frac{k{{x}_{0}}^{2}}{m}-4μg{x}_{0}}$ |
分析 本题通过分析物体的受力情况,来确定其运动情况:撤去F后,物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力,滑动摩擦力不变,而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小,可知加速度先减小后增大,物体先做变加速运动,再做变减速运动,最后物体离开弹簧后做匀减速运动,而B先做加速运动,在做匀速运动;撤去F后,根据牛顿第二定律求解物体刚运动时的加速度大小;当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时,物体AB分离
解答 解:A、撤去F后,物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力,滑动摩擦力不变,而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小,弹簧先大于滑动摩擦力,后小于滑动摩擦力,则物体向左先加速运动后做减速匀减速运动,随着弹力的减小,合外力先减小后增大,故物体先做变加速运动,再做变减速运动,而B物体与地面无摩擦力,故先做加速运动,再做匀速运动,故A错误;
B、撤去外力后,乙AB整体为研究对象,根据牛顿第二定律的物体刚好运动时的加速度为$a=\frac{k{x}_{0}-μmg}{2m}$,故B错误;
C、由上分析可知,当弹簧的弹力与华东摩擦力大小相等,方向相反时,速度最大,此时AB物体分开,弹簧的压缩量为x=$\frac{μmg}{k}$,物体AB一起开始向左运动距离为x=$x={x}_{0}-\frac{μmg}{k}$,故C正确,D错误
故选:C
点评 本题分析物体的受力情况和运动情况是解答的关键,要抓住加速度与合外力成正比,即可得到加速度是变化的.运用逆向思维研究匀减速运动过程,比较简便
练习册系列答案
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A. | “天宫二号”实验室在椭圆轨道上运动到远地点时的加速度约为8.8m/s2 | |
B. | “天宫二号”实验室在椭圆轨道上运动到远地点时的加速度约为7.8m/s2 | |
C. | “天宫二号”实验室在圆轨道上的环绕速度约为7.7km/s | |
D. | “天宫二号”实验室在圆轨道上的环绕速度约为6.8km/s |
13.如图所示,叠放在一起的A、B物体在水平力F的作用下,沿水平面以某一速度匀速运动,现突然将作用在B上的力F改为作用在A上,并保持大小和方向不变,则A、B的运动状态( )
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C. | 有可能A加速运动,B减速运动 | D. | 有可能A减速运动,B加速运动 |
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A. | 航天员进入天宫二号呈漂浮姿态,说明航天员不受地球引力作用 | |
B. | 完成对接后组合体的运行速度小于7.9 km/s | |
C. | 在天宫二号内能用磅秤测量物体的质量 | |
D. | 完成对接后的组合体运行的加速度小于9.8 m/s2 |
11.关于合力与其两个分力的关系,下列说法错误的是( )
A. | 合力的作用效果与两个分力共同作用的效果一定相同 | |
B. | 合力的大小可能小于它的任一个分力 | |
C. | 合力的大小不可能等于某一个分力的大小 | |
D. | 合力的大小在任何情况下都不能大于两个分力的大小之和 |