【题目】如图所示,轻质弹簧的劲度系数k=20N/cm,用其拉着一个重为200N的物体在水平面上运动,当弹簧的伸长量为 4cm 时,物体恰在水平面上做匀速直线运动.滑动摩擦力与最大静摩擦力近似相等,求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数.
(2)当弹簧的伸长量为3cm时,物体受到的摩擦力为多大?
(3)当弹簧的伸长量为5cm时,物体受到的摩擦力为多大?
【答案】
(1)解:根据胡克定律得,弹簧的拉力为:F=kx,
由平衡条件得滑动摩擦力为:f=F
支持力为:FN=G
又f=μFN,联立代入得到:μ= =
=0.4
答:物体与水平面间的动摩擦因数0.4.
(2)当弹簧的伸长量为3cm时,弹簧的拉力为:F1=k△x1=20×3=60N
最大静摩擦力为fm=f滑=μG=80N
由于F1<fm,所以物体所受静摩擦力为f1=F1=60N;
答:当弹簧的伸长量为3cm时,物体受到的摩擦力为60N;
(3)当弹簧的伸长量为5cm时,弹簧的拉力为:F2=k△x2=20×5=100N
由于F2>fm,所以物体所受滑动摩擦力为:f2=f滑=μG=80N;
答:当弹簧的伸长量为5cm时,物体受到的摩擦力为80N.
【解析】(1)物体在水平面上做匀速直线运动,受到重力、水平面的支持力、滑动摩擦力和弹簧的弹力,由胡克定律求出弹簧的拉力,根据平衡条件可知,滑动摩擦力与拉力大小相等,支持力与重力大小相等,由f=μFN求出动摩擦因数.(2、3)当弹簧的伸长量为3cm或5cm时,判定受到静摩擦力,还是滑动摩擦力,若是静摩擦力,则运用平衡条件求解,若是滑动摩擦力,则利用f=μFN,即可求解.
【考点精析】掌握滑动摩擦力和静摩擦力是解答本题的根本,需要知道滑动摩擦力:利用公式f=μF N 进行计算,其中FN 是物体的正压力,不一定等于物体的重力,甚至可能和重力无关.或者根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解;静摩擦力:静摩擦力大小可在0与fmax 之间变化,一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解.
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【题目】以下说法正确的有( )
A.物体速度很大时,加速度可能很小
B.物体速度增大时,加速度可能减小
C.物体速度为零时,加速度也一定为零
D.加速度和速度同方向,速度一定增大,加速度和速度反方向,速度不一定减小
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【题目】物体甲的x﹣t象和物体乙的v﹣t别如图所示,则这两个物体的运动情况是( )
A.甲在整个t=6s时间内来回运动,它通过的总位移为零
B.甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4m
C.乙在整个t=6s时间内来回运动,它通过的总位移为零
D.乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4m
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【题目】在两个物体碰撞前后,下列说法中可以成立的是( )
A.作用后的总机械能比作用前小,但总动量守恒
B.作用前后总动量均为零,但总动能不变
C.作用前后总动能为零,而总动量不为零
D.作用前后总动量守恒,但两物体的动量变化量的总和不为零
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【题目】如图所示,电源电动势为E , 其内阻不可忽略,L1、L2是完全相同的灯泡,线圈L的直流电阻不计,电容器的电容为C . 合上开关S , 电路稳定后( )
A.电容器的带电量为CE
B.灯泡L1、L2的亮度相同
C.在断开S的瞬间,通过灯泡L1的电流方向向右
D.在断开S的瞬间,灯泡L2立即熄灭
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【题目】下列关于加速度的说法,其中正确的是( )
A.速度越大,加速度一定越大
B.速度的变化量越大,加速度一定越大
C.速度变化越快,加速度一定越大
D.速度为零,加速度一定为零
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【题目】光滑斜面长为L,一物体自斜面顶端由静止开始匀加速下滑到底端经历的时间为t,则( )
A.过程的平均速度是2L/t
B.体到斜面中点时的瞬时速度小于L/t
C.从开始运动到斜面中点经历的时间为t/2
D.在t/2时刻的瞬时速度是L/t
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【题目】两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A为MN上的一点.一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动,取无限远处的电势为零,则
A. q由A向O的运动是匀加速直线运动
B. q由A向O运动的过程电势能逐渐减小
C. q运动到O点时的动能最大
D. q运动到O点时的电势能为零
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【题目】如图所示,固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道,轨道半径R=0.6m.平台上静止着两个滑块A、B,mA=0.1kg, mB=0.2kg,两滑块间夹有少量炸药,平台右侧有一带挡板的小车,静止在光滑的水平地面上.小车质量为M=0.3kg,车面与平台的台面等高,车面左侧粗糙部分长度为L=0.8m,动摩擦因数为μ=0.2,右侧拴接一轻质弹簧,弹簧自然长度所在处车面光滑.点燃炸药后,A滑块到达轨道最高点时对轨道的压力大小恰好等于A滑块的重力,滑块B冲上小车.两滑块都可以看作质点,炸药的质量忽略不计,爆炸的时间极短,爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上,且g=10m/s2.求:
(1)滑块在半圆轨道最低点对轨道的压力
(2)炸药爆炸后滑块B的速度大小
(3)滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能.
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