[题目]某兴趣小组为探究“新型智能ER材料对物体运动的影响 .设计了如图所示的实验装置.有一个固定在水平地面上的透气圆筒．筒中有一原长L＝0.2 m.劲度系数k＝50 N/m的轻弹簧.其一端固定.另一端连接一质量为m＝0.2 kg的滑块A.圆筒内壁涂有一层智能ER材料．它可以调节滑块与筒壁间的阻力．开始时滑块静止.弹簧处于原长.ER材料� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】某兴趣小组为探究“新型智能ER材料对物体运动的影响”，设计了如图所示的实验装置，有一个固定在水平地面上的透气圆筒．筒中有一原长L＝0.2 m、劲度系数k＝50 N/m的轻弹簧，其一端固定，另一端连接一质量为m＝0.2 kg的滑块A.圆筒内壁涂有一层智能ER材料．它可以调节滑块与筒壁间的阻力．开始时滑块静止，弹簧处于原长，ER材料对其阻力为零．滑块B(大小略小于筒的直径)与A相距L，质量也为m，与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5，水平向右的恒力F＝3 N将B从静止推至a处并与A结合，粘合后速度为粘合前B滑块速度的一半；AB一起向右做匀减速运动(粘合时间忽略不计，F始终作用在B上)，当粘合体右移至距a处d1＝0.08 m的c处时速度减为零．忽略空气阻力，重力加速度g＝10 m/s2.求：

(1)B滑到a处时的速度大小；

(2)B从初始位置运动到c处的时间；

(3)粘合体右移至距a处d2＝0.03 m时ER材料对粘合体的阻力大小．

【答案】(1)2 m/s　(2)0.36 s　(3)4 N

【解析】

（1）通过牛顿第二定律求出加速度，利用运动学公式求出速度；

（2）分别在Ba和ac过程中利用牛顿第二定律和运动学公式求出时间即可；

（3）利用牛顿第二定律求解即可。

（1）B运动到A过程中的加速度为，由牛顿定律得：，解得：

B滑到A处时的速度为，则有：

解得：

（2）设粘合之后的共同速度为，公共运动的加速度大小为，则有：

得：

，

B从开始向右运动到C处时的时间为：

联立上述各式并代入数据得：

（3）以粘合体为研究对象，设ER材料对粘合体的阻力大小为，由牛顿第二定律可得：

代入数据得：

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