如图所示，一劲度系数为k的轻弹簧左端固定在长且薄的木板A的左侧，轻弹簧右端与小物块B连接，已知木板A的质量为mA，小物块B的质量为mB．且A、B之间、以及A与水

题型：不详难度：来源：

如图所示，一劲度系数为k的轻弹簧左端固定在长且薄的木板A的左侧，轻弹簧右端与小物块B连接，已知木板A的质量为m_A，小物块B的质量为m_B．且A、B之间、以及A与水平地面间均光滑．开始时，A和B均静止，现同时对A、B施加等大反向的水平恒力F₁和F₂，即F₁=F₂=F．设整个过程中弹簧的形变不超过其弹性限度，B始终未滑离A．求：
（1）以地面作为参照系，求当木板A的位移为l_A时，物块B的位移l_B的大小；
（2）当弹簧的伸长量最大时，木板A的位移l_A"是多大？并求这时由A、B及弹簧组成的系统所具有的机械能E．魔方格

答案

（1）由动量守恒得，mA

-mB

=0
则物块B的位移大小lB=

mAlA

．
（2）A、B做同频率的简谐运动，设运动到平衡位置时弹簧的伸长量为x．
有：F=kx
弹簧伸长量最大时，有：l_A′+l_B′=2x
由动量守恒定律可知，m_Al_A′-m_Bl_B′=0
联立求解，得弹簧的伸长量最大时，lA′=

2mAF

(mA+mB)k

．
外力F所做的功等于系统具有的机械能，所以系统具有的机械能E=

2F2

．
答：（1）当木板A的位移为l_A时，物块B的位移l_B的大小lB=

mAlA

．
（2）当弹簧的伸长量最大时，木板A的位移lA′=

2mAF

(mA+mB)k

，这时由A、B及弹簧组成的系统所具有的机械能E=

2F2

．

举一反三

如图所示，光滑绝缘斜面的倾角为θ，斜面上放置一质量为M，电阻为R、边长为L的正方形导线框abcd，通过细线绕过光滑的定滑轮与一质量为m的重物相连，连接线框的细线与线框共面，滑轮和绳的质量均不计．斜面上有两个匀强磁场区域I和Ⅱ，其宽度均为L，磁感应强度大小均为B，磁场方向分别垂直于斜面向上和垂直于斜面向下线框的ab边距磁场区域I的上边界为2L开始时各段绳都处于伸直状态，现将它们由静止释放．线框沿斜面向下运动，ab边刚穿过两磁场的分界线OO"进入磁场区域Ⅱ时，线框恰好做匀速运动（绳子始终处于拉紧状态）求：
（1）线框的ab边刚进入磁场区域I时的速度大小；
（2）线框ab边在磁场区域Ⅱ中运动的过程中．线框重力的功率P；
（3）从开始释放到ab边刚穿出磁场区域I的过程中，线框中产生的焦耳热Q

魔方格

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如图所示，质量为M的小球A固定在一根长为L的可绕O轴自由转动的轻质杆的端点，同时又通过绳跨过光滑定滑轮与质量为m的小球B相连．若将小球A由杆水平状态开始释放，且释放时小球A与定滑轮间距离忽略不计，不计摩擦，竖直绳足够长，则当杆转动到竖直位置时，小球B的速度是多大？魔方格

题型：不详难度：| 查看答案

如图所示，一质量不计的细线绕过无摩擦的轻质小定滑轮O与质量为5m的重物相连，另一端与套在一根固定的光滑的竖直杆上质量为m的圆环相连，直杆上有A、B、C三点，且B为A、C的中点，AO与竖直杆的夹角θ=53°，B点与滑轮O在同一水平高度，滑轮与竖直杆相距为L，重力加速度为g，设直杆足够长，圆环和重物运动过程中不会与其他物体相碰．现将圆环由A点静止开始释放（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6），试求：
（1）重物下降到最低点时圆环的速度大小；
（2）圆环能下滑的最大距离；
（3）圆环下滑到C点时的速度大小．魔方格

题型：金山区一模难度：| 查看答案

一辆小车静止在光滑的水平面上，小车立柱上固定一条长为L、系有小球的水平细绳，小球由静止释放，如图所示，不计一切摩擦，下列说法正确的是：（　　）

A．小球的机械能守恒，动量不守恒

B．小球的机械能不守恒，动量也不守恒

C．球、车系统的机械能守恒，动量守恒

D．球、车系统的机械能、动量都不守恒

题型：不详难度：| 查看答案

如图所示，一平板小车静止在光滑的水平地面上，车上固定着半径为R=0.7m的四分之一竖直光滑圆弧轨道，小车与圆弧轨道的总质量M为2kg，小车上表面的AB部分是长为1.0m的粗糙水平面，圆弧与小车上表面在B处相切．现有质量m=1kg的滑块（视为质点）以 v₀=3m/s的水平初速度从与车的上表面等高的固定光滑平台滑上小车，滑块恰好在B处相对小车静止，g=10m/s²．
（1）求滑块与小车之间的动摩擦因数μ和此过程小车在水平面上滑行的距离s；
（2）要使滑块滑上小车后不从C处飞出，求初速度v₀应满足的条件．

魔方格

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