如圖所示，在水平氣墊導軌上固定一立柱，輕彈簧的勁度系數(shù)為k＝40N/m，它的一端連接在立柱上，另一端與滑塊A相連，在A上還放著另一重物B，已知A．B的質量分別為M＝0.5kg和m＝0.3kg，A．B間的最大靜摩擦力等于fm＝1.5N．

①現(xiàn)用外力拉動A．B一起從平衡位置向右移動8cm, 從靜止釋放后一起做簡諧運動，求A．B間的靜摩擦力最大多大？

②整個系統(tǒng)的振幅最大多大，能保證A．B間沒有相對滑動？

    （1）1.2N       （2）0.1m


解析:

①當最大位移為A1＝0.08m時，彈簧彈力F1＝k·A1＝3.2N, A．B產(chǎn)生的加速度a1＝ F1/(M＋m)＝4m/s2．

這時B的加速度也等于a1，它是由靜摩擦力產(chǎn)生的，這時的靜摩擦力最大為f1＝mm1＝1.2N．

②當A．B間的靜摩擦力達到最大值fm時，B產(chǎn)生的加速度為a2＝fm/m＝5m/s2，這時彈簧對A的拉力為F2＝(M＋m)a2＝4N，彈簧伸長的長度，即為最大振幅Am＝ F2/ k＝0.1m．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學利用氣墊導軌做“探究碰撞中的不變量”的實驗；氣墊導軌裝置如圖所示，所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、彈射架、光電門等組成．
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（l）下面是實驗的主要步驟：
①安裝好氣墊導軌，調節(jié)氣墊導軌的調節(jié)旋鈕，使導軌水平；
②向氣墊導軌通入壓縮空氣；
③接通光電計時器；
④把滑塊2靜止放在氣墊導軌的中間；
⑤滑塊1擠壓導軌左端彈射架上的橡皮繩；
⑥釋放滑塊1，滑塊1通過光電門1后與左側固定彈簧的滑塊2碰撞，碰后滑塊1和滑塊2依次通過光電門2，兩滑塊通過光電門后依次被制動；
⑦讀出滑塊通過兩個光電門的擋光時間分別為滑塊1通過光電門1的擋光時間△t1=10.01ms，通過光電門2的擋光時間△t2=49.99ms，滑塊2通過光電門2的擋光時間△t3=8.35ms；
⑧測出擋光片的寬度d=5mm，測得滑塊1（包括撞針）的質量為ml=300g，滑塊2（包括彈簧）質量為m2=200g；
（2）數(shù)據(jù)處理與實驗結論：
①實驗中氣墊導軌的作用是
 

②碰撞前滑塊l的速度vl為
 
m/s；碰撞后滑塊1的速度v2為
 
m/s；滑塊2的速度v3為
 
 m/s；（結果保留兩位有效數(shù)字）
③在誤差允許的范圍內，通過本實驗，同學們可以探究出哪些物理量是不變的？通過對實驗數(shù)據(jù)的分析說明理由．（至少回答2個不變量）．
a．
 
b．
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?安丘市模擬）如圖所示，在實驗室用兩端帶有豎直擋板C和D的氣墊導軌和有固定擋板的質量都是M的滑塊A和B做“探究碰撞中的守恒量”的實驗，實驗步驟如下：
I．把兩滑塊A和B緊貼在一起，在A上放質量為m的砝碼，置于導軌上，用電動卡銷卡住A和B，在A和B的固定擋板間放入一彈簧，使彈簧處于水平方向上的壓縮狀態(tài)；
II．按下電鈕使電動卡銷放開，同時啟動兩個記錄兩滑塊運動時間的電子計時器，當A和B與固定擋板C和D碰撞同時，電子計時器自動停表，記下A至C的運動時間t1，B至D的運動時間t2；
III．重復幾次，取t1和t2的平均值．
①在調整氣墊導軌時應注意
使氣墊導軌水平
使氣墊導軌水平
；
②應測量的數(shù)據(jù)還有
滑塊A的左端到擋板C的距離s1和滑塊B的右端到擋板D的距離s2
滑塊A的左端到擋板C的距離s1和滑塊B的右端到擋板D的距離s2
；
③只要關系式
（M+m）
s1
t1
=M
s2
t2
（M+m）
s1
t1
=M
s2
t2
成立，即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和．

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科目：高中物理 來源：高中物理復習題 題型：038

如圖所示，在水平氣墊導軌上固定一立柱，輕彈簧的勁度系數(shù)為k＝40N/m，它的一端連接在立柱上，另一端與滑塊A相連，在A上還放著另一重物B，已知A．B的質量分別為M＝0.5kg和m＝0.3kg，A．B間的最大靜摩擦力等于fm＝1.5N．

①現(xiàn)用外力拉動A．B一起從平衡位置向右移動8cm, 從靜止釋放后一起做簡諧運動，求A．B間的靜摩擦力最大多大？

②整個系統(tǒng)的振幅最大多大，能保證A．B間沒有相對滑動？

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科目：高中物理 來源：2010年寧波市八校高二下學期期末聯(lián)考物理試題 題型：實驗題

（14分）在《探究碰撞中的不變量》實驗中：

（1）甲同學利用水平放置的氣墊導軌做的實驗，如圖所示，圖中A、B裝置叫   ▲   ，其作用是   ▲   。

（2）乙同學設計了一個用打點計時器《探究碰撞中的不變量》的實驗，在小車1的前端粘有橡皮泥，推動小車1使之作勻速運動，然后與原來靜止在前方的小車2相碰并粘合在一起，繼續(xù)作勻速運動，他設計的具體裝置如圖所示，在小車1后連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率50HZ，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力。

①若已得到打點紙帶如圖，并測得各計數(shù)點間距標在圖上，A為運動起始的第一點，則應選  ▲  段來計算小車1的碰前速度，應選取  ▲  段來計算小車1和2碰后共同速度（以上兩格填AB或BC或CD或DE）。碰前小車1的速度vA=   ▲   m/s；碰后小車1和2速度大小vAB=   ▲  m/s。

②已測得小車1的質量m1=0.40kg，小車2的質量m2=0.20kg；經(jīng)探究后，碰撞前的不變量為__▲_；碰撞后的不變量為____▲___。（用題給字母表示）

 

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