1、第三章微专题3教师用书独具1如图所示,水平面上质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接,用一竖直向上的力F拉动木块A,使木块A缓慢上升至弹簧恢复原长现改变力F使木块A由静止开始匀加速上升研究从木块A开始匀加速运动到木块B刚离开地面这个过程,并且选定这个过程中木块A的起始位置为坐标原点,则下列图象中可以表示力F和木块A的位移x之间关系的是()解析:选A设原来系统静止时弹簧的压缩长度为x0,当木块A的位移为x时,弹簧的压缩长度为(x0x),弹簧的弹力大小为k(x0x),根据牛顿第二定律得:Fk(x0x)mgma,得:Fkxkx0mamg,又有:kx0mg,则得到:Fkxma,可见F与x是线性关系,当
2、x0时,kxma0,故选A2(多选)在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m1、m2,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,物块A运动的距离为d,速度为v,则()A此时弹簧处于原长B此时物块A的加速度为C物块B的质量满足m2gsin kdD以上说法都不对解析:选B当物块B刚要离开挡板C时,弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力,弹簧处于伸长状态,故A错误;当B刚离开C时,弹簧的弹力等于B的重力沿斜面向下的分力,故m2gsin kx2,对A,根据牛顿第二定律得Fm1gsin
3、kx2m1a1,又开始时,A静止,则有m1gsin kx1,而dx1x2,由解得:物块A加速度为a1,故B正确;开始系统处于静止状态,弹簧弹力等于A的重力沿斜面向下的分力,当B刚离开C时,弹簧的弹力等于B的重力沿斜面向下的分力,故m2gsin kx2,但由于开始弹簧是压缩的,故dx2,故m2gsin kd,故C错误3(2017济南一模)(多选)如图,在光滑水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体,B的质量是A的2倍,B受到向右的恒力FB2 N,A受到的水平力FA(92t)N,(t的单位是s)从t0开始计时,则()AA物体在3 s末时刻的加速度是初始时刻的5/11倍Bt4 s后,B物体做匀加速直线运
4、动Ct4.5 s时,A物体的速度为零Dt4.5 s后,AB的加速度方向相反解析:选ABD对于A、B整体据牛顿第二定律有:FAFB(mAmB)a,设A、B间的作用为N,则对B据牛顿第二定律可得:NFBmBa解得NmBFB N当t4 s时N0,A、B两物体开始分离,此后B做匀加速直线运动,而A做加速度逐渐减小的加速运动,当t4.5 s时A物体的加速度为零而速度不为零t4. 5 s后,A所受合外力反向,即A、B的加速度方向相反当t4 s时,A、B的加速度均为a综上所述,选项A、B、D正确4(2018河北质检)(多选)如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接
5、触(未连接),弹簧水平且无形变用水平力缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,此时物体静止撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0.物体与水平面间的动摩擦因数为,重力加速度为g.则()A撤去F后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动B撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为gC物体做匀减速运动的时间为 D物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为mg解析:选BCD撤去F后,物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力,滑动摩擦力不变,而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小,弹力先大于滑动摩擦力,后小于滑动摩擦力,则物体向左先做加速运动后做减速运动,随着弹力的减小,合外力先减小后增
6、大,则加速度先减小后增大,故物体先做变加速运动,再做变减速运动,最后物体离开弹簧后做匀减速运动,故A错误;撤去力F后,物体受四个力作用,重力和地面支持力是一对平衡力,水平方向受向左的弹簧弹力和向右的摩擦力,合力F合F弹f,根据牛顿第二定律物体产生的加速度ag,故B正确;由题知,物体离开弹簧后通过的最大距离为3x0,由牛顿第二定律得,匀减速运动的加速度大小为ag.将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动,则:3x0at2,得t,故C正确;由上分析可知,当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时,速度最大,此时弹簧的压缩量为x,则物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为Wmg(x0x)mg,故D正确5(2017湖北部分重点中学高三二模)一理想弹簧下端固定在水平地面上,上端与质量为2 kg的物体B拴接,再把另一质量为1 kg的物体A放在B上,静止在图示位置现对A施加一竖直向上的力F,欲使在施加力的瞬间,A、B即开始分离,则F的最小值为(g10 m/s2)()A10 NB15 NC20 ND满足要求的F的最小值与弹簧的劲度系数有关解析:选B未施加F时,对物体A、B整体由共点力平衡条件及胡克定律有kx(mAmB)g0,作用F的瞬间对物体A、B分别由牛顿第二定律有FFNmAgmAa和kxFNmBgmBa.令两物体间的弹力FN0,解得F的最小值F15 N