题目内容

20．如图所示，在动摩擦因数μ=0.2的水平面上，质量m=2kg的物块与水平轻弹簧相连，弹簧左端固定在墙面上．物块在与水平方向成θ=45°角的拉力F作用下处于静止状态，此时水平面对物块的支持力恰好为零，g取10m/s2．求：
（1）画出此时物块的受力示意图；
（2）若瞬间撤去拉力F，则撤去F瞬间物块的加速度大小和方向如何？（设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

分析 （1）先分析物块的受力情况，再画出受力示意图；
（2）撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，对小球受力分析，根据牛顿第二定律求出瞬间的加速度大小和方向．

解答 解：（1）物块受重力、拉力以及弹簧的弹力，画出受力示意图如图．
（2）物块原来平衡时，根据共点力平衡得弹簧的弹力为：
FN=mgtan45°=mg=20N
撤去力F的瞬间，弹簧的弹力仍然为20N，小物块此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用；
小物块所受的最大静摩擦力为：f=μmg=0.2×20N=4N＜FN，
则根据牛顿第二定律得小球的加速度为：a=$\frac{{F}_{N}-f}{m}$=$\frac{20-4}{2}$=8m/s2；
合力方向水平向左，所以加速度方向水平向左．
答：（1）如图所示．
（2）撤去F瞬间物块的加速度大小为8m/s2，方向水平向左．

点评 解决本题的关键知道撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律进行求解．

练习册系列答案
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10．如图所示，在竖直平面内有一滑道ABC，其性状关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上，若小滑块第一次由A滑到C，第二次由c滑到A，小滑块两次滑行的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则（　　）
A．第一次时间比第二次长B．第一次时间和第二次一样长
C．第一次末速度比第二次小D．第一次末速度比第二次大
11．甲、乙两个物理兴趣小组，利用如图所示的装置来探究弹簧的弹力和伸长量之间的关系．两个小组用同一规格的弹簧分别做实验，得到如图所示的 F-x 图线．（忽略弹簧秤自重）
（1）甲小组所做的图象的横坐标应是弹簧形变量；乙小组所作图象的横坐标应是弹簧总长度； 
（2）甲小组得到的图象末端是弯曲的，其原因可能是超过弹性限度；
（3）由此图象可得该弹簧的原长=10cm，劲度系数 K=30N/m．
8．如图所示，拖把柄与水平地面的夹角为37°，某同学用20N的力沿着拖把柄斜向下推动拖把，在推动拖把前进1m的过程中，该同学的推力所做的功等于（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（　　）
A．0B．12JC．16JD．20J
15．质量为m的物体在合力F作用下，在时间t内由静止开始运动了距离s，则以下说法中正确的是（　　）
A．该物体在2F力作用下，在时间t内运动了2s距离
B．该物体的质量为$\frac{m}{2}$时，仍在力F作用下，在时间t内运动了4s距离
C．若保持m、F不变，在时间2t内运动了4s距离
D．该物体在2F力作用下，在时间2t内运动了4s距离
5．如图所示，纸带是利用打点计时器记录的小车运动情况，图中各点为计数点，点与点之间还有四个点未画出来，已知打点计时器的打点频率为50HZ，请完成下列任务

（1）根据纸带上测量的数据，计算C点速度vc=0.405m/s
（2）根据纸带上测量的数据，计算小车加速度a=1.04m/s2．
12．一升降机的底板上放置一质量为m的物体，当升降机在竖直方向以加速度a做匀变速直线运动时，以下说法中正确的是（重力加速度为g）（　　）
A．物体一定处于失重状态
B．物体对升降机的底板压力可能为m（g-a）
C．物体受到的重力为mg
D．因为加速度是标量，所以物体对升降机底板的压力一定为m（g+a）
9．作用在同一物体上的下列几组力中，一定不能使物体做匀速直线运动的是（　　）
A．2N，3N，6NB．3N，4N，8NC．4N，6N，9ND．4N，6N，11N
10．如图所示，飞机水平飞行时向下投出一重物，不计空气阻力，图中虚线为重物的运动轨迹．下列表示重物在P位置时速度和加速度方向的箭头分别是（　　）
A．①、②B．②、①C．②、③D．③、②

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