如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为θ的斜面底端,另一端与物块A连接;两物块A、B质量均为m,初始时均静止。现用平行于斜面向上的力F

如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为θ的斜面底端,另一端与物块A连接;两物块A、B质量均为m,初始时均静止。现用平行于斜面向上的力F

题型:不详难度:来源:
如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为θ的斜面底端,另一端与物块A连接;两物块A、B质量均为m,初始时均静止。现用平行于斜面向上的力F拉动物块B,使B做加速度为a的匀加速运动,A、B两物块在开始一段时间内的v-t关系分别对应图乙中A、B图线(t1时刻A、B的图线相切,t2时刻对应A图线的最高点),重力加速度为g,则

A.t2时刻,弹簧形变量为0
B.t1时刻,弹簧形变量为(mgsinθ+ma)/k
C.从开始到t2时刻,拉力F逐渐增大
D.从开始到t1时刻,拉力F做的功比弹簧弹力做的功少
答案
BD
解析

试题分析:由图中t1时刻A、B的图线相切,之后A物体的加速度减小,而B物体的加速度不变,说明此时刻A、B分离,A、B间的弹力为零,此时对A物体列牛顿第二定律方程:,解得,B选项正确;当A物体在t2时刻对应A图线的最高点,既A物体的加速度瞬时为零,由平衡,解得,所以t2时刻,弹簧形变量不为0,A选项错误;0- t1时间内弹簧发生形变,对AB整体列牛顿第二定律方程:,知x减小,F增大,t1时刻A、B分离,t1-t2时间内对B物体列牛顿第二定律方程:,F不变,故C选项错误;从开始到t1时刻,对AB整体列牛顿第二定律方程:看分析出外力F随x均匀减小而增大,但弹力由于要在初态时平衡两个物体重力的分力,既t=0时,AB整体平衡弹力大小为,对AB整体列牛顿第二定律方程可变为,既恒量,所以从开始到t1时刻,拉力F做的功比弹簧弹力做的功少,D选项正确。
举一反三
(10分)如图所示,水平光滑轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接,AB段长x=10m,半圆形轨道半径R=2.5m。质量m=0.10kg的小滑块(可视为质点)在水平恒力F作用下,从A点由静止开始运动,经B点时撤去力F,小滑块进入半圆形轨道,沿轨道运动到最高点C,从C点水平飞出。重力加速度g取10m/s2

(1)若小滑块从C点水平飞出后又恰好落在A点。求:
①滑块通过C点时的速度大小;
②滑块刚进入半圆形轨道时,在B点对轨道压力的大小;
(2)如果要使小滑块能够通过C点,求水平恒力F应满足的条件。
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如图所示,遥控赛车比赛中一个规定项目是“飞跃壕沟”,比赛要求:赛车从起点出发,沿水平直轨道运动,在B点飞出后越过“壕沟”,落在平台EF段。已知赛车的额定功率=10.0W,赛车的质量m=1.0kg,在水平直轨道上受到的阻力f=2.0N,AB段长L=10.0m,BE的高度差h=1.25m,BE的水平距离x=1.5m。若赛车车长不计,忽略空气阻力,g取10m/s2

(1)若赛车在水平直轨道上能达到最大速度,求最大速度vm的大小;
(2)要越过壕沟,求赛车在B点最小速度v的大小;
(3)若在比赛中赛车通过A点时速度vA=1m/s,且赛车达到额定功率。要使赛车完成比赛,求赛车在AB段通电的最短时间t.
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如图所示,A为位于一定高度处的质量为m的小球,B为位于水平地面上的质量为M的长方形空心盒子,盒子足够长,且M = 2m,盒子与地面间的动摩擦因数=0.2.盒内存在着某种力场,每当小球进入盒内,该力场将同时对小球和盒子施加一个大小为F=Mg、方向分别竖直向上和向下的恒力作用;每当小球离开盒子,该力F同时立即消失.盒子的上表面开有一系列略大于小球的小孔,孔间距满足一定的关系,使得小球进出盒子的过程中始终不与盒子接触.当小球A以v=1m/s的速度从孔1进入盒子的瞬间,盒子B恰以v0=6m/s的速度向右滑行.取重力加速度g=10m/s2,小球恰能顺次从各个小孔进出盒子.试求:

(1)小球A从第一次进入盒子到第二次进入盒子所经历的时间;
(2)盒子上至少要开多少个小孔,才能保证小球始终不与盒子接触;
(3)从小球第一次进入盒子至盒子停止运动的过程中,盒子通过的总路程.
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如果一个物体受到不为零的恒定合力作用,则它可能做以下哪种运动
A.匀速直线运动B.匀速圆周运动
C.匀变速曲线运动D.简谐运动

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如图 (a)所示,用一水平外力F推物体,使其静止在倾角为θ的光滑斜面上。逐渐增大F,物体开始做变加速运动,其加速度a随F变化的图象如图(b)所示。取g=10m/s2。根据图(b)中所提供的信息不能计算出的是
A.物体的质量
B.斜面的倾角
C.使物体静止在斜面上时水平外力F的大小
D.加速度为6 m/s2时物体的速度

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