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12.如圖所示,質(zhì)量分別為m1=2kg、m2=1kg的兩個(gè)物體A和B緊靠在一起與彈簧靠緊但不相連,彈簧的勁度系數(shù)為k=300N/m,開始彈簧被壓縮x0=5cm并鎖定,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).某時(shí)刻彈簧突然被解鎖,物體A、B在彈力的作用下沿水平面向右滑動(dòng),離開彈簧后繼續(xù)滑行一段距離后停止,在運(yùn)動(dòng)過程中A、B始終沒有分離.若物體A、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1,求:
(1)A、B離開彈簧后在滑行的過程中A、B之間的作用力
(2)A、B的速度達(dá)到最大值時(shí)A、B之間的作用力
(3)A、B的加速度最大時(shí)A、B之間的作用力.

分析 (1)以整體為研究對象根據(jù)牛頓第二定律求解加速度,以m2為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律求解作用力大小;
(2)當(dāng)速度最大時(shí)加速度為0,以m2為研究對象根據(jù)牛頓第二定律列方程求解;
(3)加速度最大時(shí),彈簧的彈力最大,根據(jù)牛頓第二定律列方程求解.

解答 解:(1)設(shè)此時(shí)力為F1,加速度為a1
根據(jù)牛頓第二定律可得:以整體為研究對象:μ(m1+m2)g=(m1+m2)a1
以m2為研究對象:μm2g-F1=m2a1
解得:F1=0;
(2)設(shè)A、B的速度達(dá)到最大值時(shí)A、B之間的作用力為F2
當(dāng)速度最大時(shí)加速度為0,以m2為研究對象
F2-μm2g=0
解得:F2=1N;
(3)設(shè)A、B的加速度最大時(shí)A、B之間的作用力為F3,加速度為a3
加速度最大時(shí),彈簧的彈力最大,即壓縮量最大x0
根據(jù)牛頓第二定律可得:Kx0-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a3
F3-μm2g=m2 a3
解得:F3=5N.
答:(1)A、B離開彈簧后在滑行的過程中A、B之間的作用力為零;
(2)A、B的速度達(dá)到最大值時(shí)A、B之間的作用力為1N;
(3)A、B的加速度最大時(shí)A、B之間的作用力為5N.

點(diǎn)評 本題主要是考查了牛頓第二定律的知識;利用牛頓第二定律答題時(shí)的一般步驟是:確定研究對象、進(jìn)行受力分析、進(jìn)行正交分解、在坐標(biāo)軸上利用牛頓第二定律建立方程進(jìn)行解答;注意整體法和隔離法的應(yīng)用.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

2.如圖所示,兩個(gè)完全相同的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))通過不可伸長的細(xì)繩穿過水平平臺上的小孔O連接,第一次讓B緊貼著平臺,給A一個(gè)速度,使其繞著O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),B剛好可以保持靜止且與平臺之間無擠壓;第二次將B的位置下移至距離平臺高度為繩長的三分之一處,再次讓A繞著O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),B仍然可以保持靜止.不計(jì)一切摩擦,平臺厚度可以忽略,求這兩次A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度和周期之比.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

3.如圖所示,在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中,從A點(diǎn)以水平速度v0向左拋出一個(gè)質(zhì)最為m的小球,小球拋出后所受空氣作用力沿水平方向,其大小為F,經(jīng)過一段時(shí)間小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)正下方的B點(diǎn) 處,重力加速度為g,在此過程中求
(1)小球離線的最遠(yuǎn)距離;
(2)A、B兩點(diǎn)間的距離;
(3)小球的最大速率vmax

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

20.某實(shí)驗(yàn)小組只用一個(gè)彈簧秤進(jìn)行“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)
(1)請將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:
①如圖,把兩根細(xì)線中的一條細(xì)線與彈簧秤連接,然后同時(shí)拉這兩條細(xì)線,使橡皮條的一端伸長到O點(diǎn),記下秤的示數(shù)F1和兩細(xì)線的方向;
②放回橡皮條后,將彈簧秤連接到另一根細(xì)線上,再同時(shí)拉這兩條細(xì)線,使橡皮條的一端伸長到O點(diǎn),并使兩條細(xì)線位于記錄下來的方向上,記下秤的示數(shù)F2;
③再次放回橡皮條后,用彈簧秤連接一根細(xì)線,拉動(dòng)細(xì)線,使橡皮條的結(jié)點(diǎn)到達(dá)位置O點(diǎn),記下此時(shí)彈簧秤的讀數(shù)F和細(xì)線的方向.
④根據(jù)平行四邊形定則作出F1和F2的合力與步驟③比較,得出結(jié)論.
(2)圖示步驟中,若保持彈簧秤所在一側(cè)細(xì)線方向不變,O點(diǎn)位置不變,將右側(cè)細(xì)線緩慢移至虛線位置,彈簧秤讀數(shù)的變化情況是:逐漸增大.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.下列說法正確的是(  )
A.力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的原因B.力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因
C.物體的質(zhì)量是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因D.物體的質(zhì)量是產(chǎn)生加速度的原因

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

17.如圖所示,一個(gè)原來不帶電的半徑為r的金屬球放在絕緣支架上,其水平左側(cè)放置一個(gè)電荷量為+Q的點(diǎn)電荷,點(diǎn)電荷到金屬球左端的距離為2r.
(1)分析在金屬球上感應(yīng)電荷的分布情況;
(2)求點(diǎn)電荷+Q在金屬球球心O點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小E0;
(3)求金屬球上感應(yīng)電荷在球心O點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小E',并說明方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.A、B兩個(gè)物體在同一直線上做勻變速直線運(yùn)動(dòng),它們的速度時(shí)間圖象如圖所示,則( �。�
A.0~6 s內(nèi)A、B兩物體運(yùn)動(dòng)方向相反B.在0~4 s內(nèi) A、B兩物體的位移相同
C.在t=4s時(shí).A、B兩物體的速度相同D.A物體的加速度比B物體的加速度大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖是一個(gè)將電流表改裝成歐姆表的示意圖,此歐姆表已經(jīng)調(diào)零,用此歐姆表測一阻值為R的電阻時(shí),指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度的34處.現(xiàn)用該表測一未知電阻,指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的14處,則該電阻的阻值為( �。�
A.4RB.3RC.9RD.27R

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,一物體沿東西方向做直線運(yùn)動(dòng)的“速度--時(shí)間”圖象,若以向東為正方向,則由圖可知( �。�
A.在6s末時(shí)物體回到初始位置
B.前3s物體的平均速度與后3s物體的平均速度相等
C.前3s物體受外力方向向西,后3s受外力方向向東
D.前3s物體受外力方向向東,后3s受外力方向向西

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