(14分)一密封盒B放置在水平面上,密封盒與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,密封盒的內(nèi)表面光滑,在內(nèi)表面上有一小球A靠左側(cè)壁放置,此時(shí)小球A與密封盒的右側(cè)壁相距為l,如圖所示。A、B的質(zhì)量均為m,F(xiàn)對密封盒B施加一個(gè)大小等于2mg(g為重力加速度)、方向水平向右的推力F,使B和A一起從靜止開始向右運(yùn)動,當(dāng)密封盒B運(yùn)動的距離為d時(shí),立刻將推力撤去,此后A和B發(fā)生相對運(yùn)動,再經(jīng)一段時(shí)間球A碰到盒的右側(cè)壁。 求

(1)在推力F作用的過程中盒子的左側(cè)壁對小球A做的功;
(2)球A相對于盒從左側(cè)壁運(yùn)動至右側(cè)壁所經(jīng)過的時(shí)間t并說明此時(shí)l與d之間的關(guān)系。

(1)0.5mgd  (2)見解析

解析試題分析:(1)方法一
將盒子和小球作為一個(gè)整體        (1分)
對小球應(yīng)用牛頓第二定律:
盒子左側(cè)壁對小球做的功      (1分)
聯(lián)立得:W=0.5mgd    (1分)
方法二
將盒子和小球作為一個(gè)整體,推力F作用過程,由動能定理得

將μ=0.5和F=2mg代入解得槽B的速度

小球A的動能增加量等于左側(cè)壁所做的功  
(2)球A在槽內(nèi)運(yùn)動過程做勻速運(yùn)動
        (1分)
槽B向右減速滑行過程,由牛頓定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律得
       (1分)
       (1分)
      (1分)
當(dāng)球A碰到槽的右側(cè)壁時(shí),位移關(guān)系為       (1分)
討論:
①當(dāng)球A碰到槽的右側(cè)壁時(shí),槽未停下,則     (1分)
可解得球A從離開槽的左側(cè)壁到碰撞槽的右側(cè)壁所經(jīng)過的時(shí)間
        (1分)
l與d的關(guān)系是          (1分)
②當(dāng)球A碰到槽的右側(cè)壁時(shí),槽已停下,則,    (1分)
可解得球A從離開槽的左側(cè)壁到碰撞槽的右側(cè)壁所經(jīng)過的時(shí)間
           (1分)
l與d的關(guān)系是        (1分) 
考點(diǎn):本題考查了牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律

練習(xí)冊系列答案
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(12分)某人站在高樓的平臺邊緣,以20 m/s的初速度豎直向上拋出一石子,不考慮空氣阻力,取.求: 
(1)從拋出至回到拋出點(diǎn)的時(shí)間是多少?
(2)石子拋出后落到距拋出點(diǎn)下方20 m處所需的時(shí)間是多少?

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如圖一所示,質(zhì)量分別為m1=1kg和m2=2kg的A、B兩物塊并排放在光滑水平面上,若對A、B分別施加大小隨時(shí)間變化的水平外力F1和F2,其中F1=(9-2t)N,F(xiàn)2=(3+2t)N,請回答下列問題:


(1)A、B兩物塊在未分離前的加速度是多大?
(2)經(jīng)多長時(shí)間兩物塊開始分離?
(3)在圖二的坐標(biāo)系中畫出兩物塊的加速度a1和a2隨時(shí)間變化的圖像。
(4)速度的定義為v=△s/△t,“v-t”圖像下的“面積”在數(shù)值上等于位移△s;加速度的定義為a=△v/?△t,則“a-t”圖像下的“面積”在數(shù)值上應(yīng)等于什么?
(5)試從加速度a1和a2隨時(shí)間變化的圖像中,求出A、B兩物塊自分離后,經(jīng)過2s時(shí)的速度大小之差。

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汽車正以20m/s的速度行駛,駕駛員突然發(fā)現(xiàn)前方有障礙,便立即剎車,開始做勻減速直線運(yùn)動,1s后速度大小變?yōu)?5m/s,求:
(1)汽車剎車時(shí)的加速度大小。
(2)汽車剎車后速度大小為10 m/s時(shí)汽車通過的位移大小。
(3)汽車剎車后5s內(nèi)的位移大小。
(4)汽車剎車后第1s內(nèi)的位移大小和最后1s內(nèi)的位移大小之比。

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(1)若s0=13.5m,且乙恰好在速度達(dá)到與甲相同時(shí)被甲追上,完成交接棒,則在完成交接棒時(shí)乙離接力區(qū)末端的距離為多大?
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為了打擊販毒,我邊防民警在各交通要道上布下天羅地網(wǎng),某日,一輛運(yùn)毒汽車高速駛近某檢查站,警方示意停車,毒販見勢不妙,高速闖卡。由于車速已很高,發(fā)動機(jī)早已工作在最大功率狀態(tài),此車闖卡后在平直公路上的運(yùn)動可近似看作勻速直線運(yùn)動,它的位移可用式子(m)來描述。運(yùn)毒車過卡的同時(shí),原來停在路邊的大功率警車立即起動追趕。警車從起動到追上毒販的運(yùn)動可看作勻加速直線運(yùn)動,其位移可用式子(m)來描述,請回答:
(1)毒販逃跑時(shí)的速度是_____;警車追趕毒販時(shí)的加速度是______(此小題直接填答案)
(2)警車在離檢查站的多少米處追上毒販?
(3)在追趕過程中哪一時(shí)刻警車與毒販子的距離最遠(yuǎn)?相距多遠(yuǎn)? 

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(12分)如圖所示,水平桌面上有一輕彈簧,左端固定在A點(diǎn),自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的軌道MNP,其形狀為半徑R=1.0m圓環(huán)剪去了左上角120°的圓弧,MN為其豎直直徑,P點(diǎn)到桌面的數(shù)值距離是h=2.4m。用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn),釋放后彈簧恢復(fù)原長時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn),用同種材料、質(zhì)量為m2=0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放,物塊通過B點(diǎn)后做勻變速運(yùn)動,其位移與時(shí)間的關(guān)系為x=6t-2t2,物塊飛離桌面后恰好由P點(diǎn)沿切線落入圓軌道(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2)。求:

⑴物塊m2過B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度vB及與桌面間的滑動摩擦因數(shù)μ;
⑵若軌道MNP光滑,物塊m2經(jīng)過軌道最低點(diǎn)N時(shí)對軌道的壓力FN;=×-·
⑶若物塊m2剛好能到達(dá)軌道最高點(diǎn)M,則釋放m2后整個(gè)運(yùn)動過程中其克服摩擦力做的功W。

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