[题目]如图所示.质量均为m=3kg的物块A.B紧挨着放置在粗糙的水平地面上.物块 A的左侧连接一劲度系数为k=l00N/m的轻质弹簧.弹簧另一端固定在竖直墙壁上.开始时两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态.现使物块B在水平外力F作用下向右做 a= 2m/s2的匀加速直线运动直至与A分离.已知两物块与地面的动摩擦因数均为μ=0.5.g=l0m/s2.设最大静摩擦� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，质量均为m=3kg的物块A、B紧挨着放置在粗糙的水平地面上，物块 A的左侧连接一劲度系数为k=l00N/m的轻质弹簧，弹簧另一端固定在竖直墙壁上。开始时两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态，现使物块B在水平外力F作用下向右做 a= 2m/s2的匀加速直线运动直至与A分离，已知两物块与地面的动摩擦因数均为μ=0.5，g=l0m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：

（1）物块A、B分离时，所加外力F的大小；

（2）物块A、B由静止开始运动到分离所用的时间；

（3）物块A、B由静止开始运动到分离时，水平外力F所做的功WF。

【答案】（1）F=21N（2）t=0.3s（3）WF=1.485J

【解析】

物块A、B恰好静止时，整体所受的静摩擦力达到最大值，根据平衡条件和胡克定律结合求弹簧的形变量；物块A、B分离时，相互间的弹力为零，对B，根据牛顿第二定律求F的大小；A、B分离时，对A根据牛顿第二定律求得弹簧的压缩量，从而得到此过程中两个物体的位移，再由位移公式求物块A、B由静止开始运动到分离作用的时间；根据运动学公式求出A、B分离时速度，利用动能定理求出水平外力F所做的功；

解：(1)A、B静止时，对A、B整体应用平衡条件可得

解得

物块A、B分离时，对B根据牛顿第二定律可知：

解得：

(2)A、B分离时，对A根据牛顿第二定律可知：

解得：

此过程中物体的位移为：

解得：

(3)A、B分离时速度：

弹簧的弹力做的功：

克服摩擦力f做的功：

由动能定理得：

代入数值解得：

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A. 上述过程中，滑块克服摩擦力做功为fL

B. 滑块动能变化Fsfs

C. 滑块与木板组成的系统，内能增加了FL

D. 滑块与木板组成的系统，动能增加了F（s+L）fL

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A. B. C. D.

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A. 粮袋到达B点的速度与v比较，可能大，也可能相等或小

B. 粮袋开始运动的加速度为g（sinθ-μcosθ），若L足够大，则以后将以一定的速度v做匀速运动

C. 若μ≥tanθ，则粮袋从A到B一定一直是做加速运动

D. 不论μ大小如何，粮袋从A到B一直匀加速运动，且a≥gsinθ

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（1）本实验中“等效代替”的含义是_______。

A橡皮筋可以用细绳替代

B左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果

C右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果

D两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代

（2）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是____。

（3）下列措施中可减小实验误差的是_______。

A．拉橡皮筋的绳细些且长度适当

B．拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行

C．记录弹簧测力计拉力方向时，标记同一细绳方向的两点要远些

D．应使拉力F1和F2的夹角为90°

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A. 绳中的弹力越小

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