1.如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上,另一端與置于水平面上的質(zhì)量均為m的物體A、B接觸(A與B和彈簧均未連接),彈簧水平且無形變.用水平力F緩慢的推動物體B,在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了x0,彈簧彈性勢能為$\frac{1}{2}$kx02,此時物體A、B靜止.已知物體A與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,物體B與水平面間的摩擦不計.撤去力F后,物體A、B開始向左運動,A運動的最大距離為4x0.重力加速度為g.則( 。
A.撤去F后,物體A先做勻加速運動,再做勻減速運動
B.撤去F后,物體剛運動時的加速度大小為$\frac{k{x}_{0}}{m}-μg$
C.物體A、B一起向左運動,運動距離x0-$\frac{μmg}{k}$后,A、B分開
D.物體A、B分開的瞬間,物體A的速度為$\sqrt{\frac{k{{x}_{0}}^{2}}{m}-4μg{x}_{0}}$

分析 本題通過分析物體的受力情況,來確定其運動情況:撤去F后,物體水平方向上受到彈簧的彈力和滑動摩擦力,滑動摩擦力不變,而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小,可知加速度先減小后增大,物體先做變加速運動,再做變減速運動,最后物體離開彈簧后做勻減速運動,而B先做加速運動,在做勻速運動;撤去F后,根據(jù)牛頓第二定律求解物體剛運動時的加速度大;當彈簧的彈力與滑動摩擦力大小相等、方向相反時,物體AB分離

解答 解:A、撤去F后,物體水平方向上受到彈簧的彈力和滑動摩擦力,滑動摩擦力不變,而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小,彈簧先大于滑動摩擦力,后小于滑動摩擦力,則物體向左先加速運動后做減速勻減速運動,隨著彈力的減小,合外力先減小后增大,故物體先做變加速運動,再做變減速運動,而B物體與地面無摩擦力,故先做加速運動,再做勻速運動,故A錯誤;
B、撤去外力后,乙AB整體為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律的物體剛好運動時的加速度為$a=\frac{k{x}_{0}-μmg}{2m}$,故B錯誤;
C、由上分析可知,當彈簧的彈力與華東摩擦力大小相等,方向相反時,速度最大,此時AB物體分開,彈簧的壓縮量為x=$\frac{μmg}{k}$,物體AB一起開始向左運動距離為x=$x={x}_{0}-\frac{μmg}{k}$,故C正確,D錯誤
故選:C

點評 本題分析物體的受力情況和運動情況是解答的關(guān)鍵,要抓住加速度與合外力成正比,即可得到加速度是變化的.運用逆向思維研究勻減速運動過程,比較簡便

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

9.某同學(xué)利用如圖甲所示的電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻,所用的實驗器材有:一個電壓表V、一個電阻箱R、一個5.0Ω的定值電阻R0,一個開關(guān)和導(dǎo)線若干:
(1)根據(jù)電路圖,用筆畫代替導(dǎo)線,將實物圖連成完整電路;
(2)該同學(xué)為了用作圖法來確定電源的電動勢和內(nèi)阻,以$\frac{1}{U}$為縱坐標、$\frac{1}{R}$為橫坐標做出的圖象如圖丙所示,則該圖象的函數(shù)表達式為:$\frac{1}{U}$=$\frac{R+r+R_{0}}{ER}$=$\frac{R_{0}+r}{ER}$+$\frac{1}{E}$(用含有U、R、R0、E、r的函數(shù)表達式表示)
(3)由圖象可求得,該電源的電動勢E=2.9V,內(nèi)阻r=2.5Ω(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.2016年9月15日,我國“天宮二號”空間實驗室成功發(fā)射,最初階段沿橢圓軌道運行,近地點離地面200km,遠地點離地面347km,運行周期為1小時29分50秒,為了實現(xiàn)運動軌道“圓化”,經(jīng)過多次變軌,最后“天宮二號”實驗室進入距地面約380km的圓形軌道穩(wěn)定運行,下列說法正確的是(已知地球半徑為6400km,g取9.8m/s2)( 。
A.“天宮二號”實驗室在橢圓軌道上運動到遠地點時的加速度約為8.8m/s2
B.“天宮二號”實驗室在橢圓軌道上運動到遠地點時的加速度約為7.8m/s2
C.“天宮二號”實驗室在圓軌道上的環(huán)繞速度約為7.7km/s
D.“天宮二號”實驗室在圓軌道上的環(huán)繞速度約為6.8km/s

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

7.降落傘下落一段時間后的運動近似是勻速運動,一跳傘運動員在離地面20m時已達到勻速運動.沒有風(fēng)的時候,他著地的速度是5m/s.現(xiàn)在有風(fēng),風(fēng)使他以4m/s的速度沿水平方向向東移動.求:
(1)跳傘運動員著地的速度大。
(2)跳傘運動員從20m高處到著地的時間;
(3)若風(fēng)速增大,他著地的時間是否發(fā)生改變,若有改變?nèi)绾巫兓?/div>

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

14.如圖所示,MN、PQ為光滑平行的水平金屬導(dǎo)軌,電阻R=3.0Ω,置于豎直向下的有界勻強磁場中,OO′為磁場邊界,磁場磁感應(yīng)強度B=1.0T,導(dǎo)軌間距L=1.0m,質(zhì)量m=1.0kg的導(dǎo)體棒垂直置于導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌電接觸良好,導(dǎo)體棒接入電路的電阻為r=1.0Ω.t=0時刻,導(dǎo)體棒在水平拉力作用下從OO′左側(cè)某處由靜止開始以加速度a0=1.0m/s2做勻加速運動,t0=2.0s時刻棒進入磁場繼續(xù)運動,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直.
(1)求0~t0時間內(nèi)棒受到拉力的大小F0及t0時刻進
入磁場時回路的電功率P0
(2)求導(dǎo)體棒t0時刻進入磁場瞬間的加速度a;若此后棒在磁場中以加速度a做勻加速運動至t1=4s時刻,求t0~t1時間內(nèi)通過電阻R的電量q.
(3)在(2)情況下,已知t0~t1時間內(nèi)拉力做功W=5.7J,求此過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,物體A和帶負電的物體B用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接,A、B的質(zhì)量分別是m和2m,勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定在水平面上,另一端與物體A相連,傾角為θ的斜面處于沿斜面向上的勻強電場中,整個系統(tǒng)不計一切摩擦.開始時,物體B在一沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用下保持靜止且輕繩恰好伸直,然后撤去外力F,直到物體B獲得最大速度,且彈簧未超過彈性限度,則在此過程中,求:
(1)撤去外力F的瞬間,物體B的加速度?
(2)B的速度最大時,彈簧的伸長量?
(3)物體A的最大速度?

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13.如圖所示,疊放在一起的A、B物體在水平力F的作用下,沿水平面以某一速度勻速運動,現(xiàn)突然將作用在B上的力F改為作用在A上,并保持大小和方向不變,則A、B的運動狀態(tài)( 。
A.有可能仍然一起勻速運動B.有可能一起加速運動
C.有可能A加速運動,B減速運動D.有可能A減速運動,B加速運動

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.在2016年,神舟十一號飛船將在天宮二號發(fā)射后擇機發(fā)射,并與天宮二號對接,目的是為了更好地掌握空間交會對接技術(shù),開展地球觀測和空間地球系統(tǒng)科學(xué)、空間應(yīng)用新技術(shù)、空間技術(shù)和航天醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用和試驗.下列說法正確的是( 。
A.航天員進入天宮二號呈漂浮姿態(tài),說明航天員不受地球引力作用
B.完成對接后組合體的運行速度小于7.9 km/s
C.在天宮二號內(nèi)能用磅秤測量物體的質(zhì)量
D.完成對接后的組合體運行的加速度小于9.8 m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.關(guān)于合力與其兩個分力的關(guān)系,下列說法錯誤的是( 。
A.合力的作用效果與兩個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個分力
C.合力的大小不可能等于某一個分力的大小
D.合力的大小在任何情況下都不能大于兩個分力的大小之和

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