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如图所示在一个粗糙水平面上有两个质量分别为1kg和2kg的木块A和B,中间用一个原长为20cm,劲度系数为100N/m的轻弹簧连接起来,现用一水平拉力向右拉木块B,当两木块一起向右匀速运动时,两木块间的距离为24cm.(g=10m/s2
(1)求弹簧的弹力,
(2)求摩擦因数
(3)求对木块B的水平拉力.
分析:当两木块一起匀速运动时,木块A受到重力、弹簧的拉力、地面的支持力和摩擦力而平衡,根据平衡条件求出弹簧的弹力,由滑动摩擦力公式求动摩擦因数,应用整体法求拉力.
解答:解:(1)已知L0=20cm    L=24cm       k=100N/m
弹簧的形变量x=L0-L=24cm-20cm=0.04m
由胡克定律知F=kx=100×0.04=4N
(2)对A受力分析,水平方向受弹力和滑动摩擦力平衡
则f=μmg=F
μ=
F
mg
=
4
10
=0.4
(3)把AB看做整体:
F=μ(mA+mB)g=0.4×(1+2)×10=12N
答:(1)弹簧的弹力4N,
(2)摩擦因数0.4,
(3)对木块B的水平拉力12N.
点评:本题是平衡条件和胡克定律的综合应用,关键是选择研究对象,分析物体的受力情况.
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(2006?松江区二模)如图所示,在粗糙水平板上放一个物块,使水平板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动.a b为水平直径,c d为竖直直径,在运动中木板始终保持水平,物块相对于木板始终静止,则(  )

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如图所示,是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施,轨道除AB部分粗糙(μ=0.125)外,其余均光滑,AB斜面与水平面夹角为370.一挑战者质量为m=60kg,沿斜面轨道滑下,然后滑入第一个圆形轨道(轨道半径R=2m),不计过B点时的能量损失,根据设计要求,在最低点与最高点各放一个压力传感器,测试挑战者对轨道的压力,并通过计算机显示出来.挑战者到达C处时刚好对轨道无压力,又经过水平轨道滑入第二个圆形轨道(轨道半径r=1.6m),然后从平台上飞入水池内,水面离轨道的距离为h=5m.g取10m/s2,人在运动全过程中可视为质点.求:
(1)在第二个圆形轨道的最高点D处挑战者对轨道的压力大小.
(2)挑战者若能完成上述过程,则他应从离水平轨道多高的地方开始下滑.
(3)挑战者入水时的速度大小是多少?方向如何?

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(2011?合肥模拟)在竖直面内有一粗糙水平直轨道和一半径R=2m的光滑半圆形轨道,二者在半圆的一个端点B相切,如图所示.在直轨道上的A点,有一质量m=2kg的小球处于静止状态,A,B间距离s=6m.现用大小为20N的水平推力F将小球推到B处后撤去推力,若小球沿半圆轨道恰能运动到最高点C处,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小球从A到B运动的时间;
(2)小球刚进入圆弧轨道的B点时对轨道的压力;
(3)在AB段小球克服摩擦力做的功.

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如图所示,足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧,一个质量m=0.04kg、电量q=+2×10-4c的可视为质点的带电小球与弹簧接触但不栓接.某一瞬间释放弹簧弹出小球,小球从水平台右端A点飞出,恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高B点,并沿轨道滑下.已知AB的竖直高度h=0.45m,倾斜轨道与水平方向夹角为α=37°、倾斜轨道长为L=2.0m,带电小球与倾斜轨道的动摩擦因数μ=0.5.倾斜轨道通过光滑水平轨道CD与光滑竖直圆轨道相连,在C点没有能量损失,所有轨道都绝缘,运动过程小球的电量保持不变.只有过山车模型的竖直圆轨道处在范围足够大竖直向下的匀强电场中,场强E=2.0×103V/m.(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2)求:
(1)被释放前弹簧的弹性势能?
(2)要使小球不离开轨道(水平轨道足够长),竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件?
(3)如果竖直圆弧轨道的半径R=0.9m,小球进入轨道后可以有多少次通过竖直圆轨道上距水平轨道高为0.01m的某一点P?
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