如圖所示，MN為一水平面，O點左側(cè)是粗糙的，O點右側(cè)是光滑的，一輕質(zhì)彈簧右端固定在墻壁上，左端與質(zhì)量為m的小物體A相連，A靜止在O點時，彈簧處于原長狀態(tài).另一質(zhì)量也為m的物塊B在大小為F的水平恒力作用下由C處從靜止開始向右運動.已知物塊A、B與水平面的粗糙部分MO間的滑動摩擦力大小均為F/4，物塊運動到D時撤去外力F.已知CO=4s,OD=s,試求撤去外力后（A、B碰后速度相同但不黏連）

（1）彈簧的最大彈性勢能；

（2）物塊B最終離O點的距離.

(1)Ep=Fs (2)5s

（1）設B和A相碰前的速度為v0,對B由動能定理得

（F-F）×4s=mv02

得v0=

B和A相碰時，由動量守恒得

mv0=2mv1（1分）

得v1=

從碰后到A、B減速為0時彈簧具有最大彈性勢能，由能量守恒得

Fs+×2mv12=Ep

得Ep=Fs.

（2）設撤去外力F后，A、B一起回到O點時的速度為v2,由機械能守恒得

Ep=×2mv22

v2=

在返回O點時，A、B開始分離，B在滑動摩擦力作用下向左做勻減速運動，設物塊B距O點為L時停止運動.

由動能定理得-FL=0-mv22

L=5s.

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?廈門一模）如圖甲所示，一正方形單匝線框abcd放在光滑絕緣水平面上，線框邊長為L、質(zhì)量為m、電阻為R，該處空間存在一方向垂直紙面向里的勻強磁場，其右邊界MN平行于ab，磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，已知
t
 
0
時刻B=
B
 
0
．問：
（1）若線框保持靜止，則在時間
t
 
0
內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為多少？
（2）若線框從零時刻起，在一水平拉力作用下由靜止開始做勻加速直線運動，加速度大小為a，經(jīng)過時間
t
 
0
線框cd邊剛要離開邊界MN，則在此過程中拉力做的功為多少？（設線框中產(chǎn)生的感應電流大小為I）
王怡同學解法：由勻加速直線運動規(guī)律，經(jīng)過時間
t
 
0
線框的位移為s=
1
2
a
t
2
0
；由牛頓第二定律：F-
B
 
0
IL=ma；所以W=Fs=
1
2
m
a
2
 
t
2
0
+
1
2
B
 
0
ILa
t
2
0
．你認為王怡同學的解法是否正確，若不正確，請你寫出正確的解法．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?濱州一模）如圖所示，一正方形單匝線框abcd放在光滑絕緣水平面上，線框邊長為L、質(zhì)量為m、電阻力R．該處空間存在一方向豎直向下的勻強磁場，其右邊界MN平行于ab，磁感應強度大小為B．在一水平拉力作用下，線框從圖示位置由靜止開始向右做勻加速直線運動，直至全部離開磁場，線框的加速度大小為a，經(jīng)過時間t線框cd邊剛好離開邊界MN，求：
（1）在時間t內(nèi)拉力做的功；
（2）線框cd邊剛好離開邊界MN時水平拉力F的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一正方形單匝線框abcd放在光滑絕緣水平面上，線框邊長為L、質(zhì)量為m、電阻為R．該處空間存在一方向豎直向下的勻強磁場，其右邊界MN平行于ab，磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，0～t0時間內(nèi)B隨時間t均勻變化，t0時間后保持B=B0不變．
精英家教網(wǎng)
（1）若線框保持靜止，則在時間t0內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為多少？
（2）若線框從零時刻起，在一水平拉力作用下由靜止開始做勻加速直線運動，加速度大小為a，經(jīng)過時間t0線框cd邊剛要離開邊界MN．則在此過程中拉力做的功為多少？
（3）在（2）的情況下，為使線框在離開磁場的過程中，仍以加速度a做勻加速直線運動，試求線框在離開磁場的過程中水平拉力F隨時間t的變化關系．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一正方形單匝線框abcd放在光滑絕緣水平面上，線框邊長為L、質(zhì)量為m、電阻為R；該處空間存在一方向豎直向下的勻強磁場，其右邊界MN平行于ab，磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，已知t0時刻B=Bo．求：
精英家教網(wǎng)
（1）若線框保持靜止，則在時間t0內(nèi)線框中產(chǎn)生的感應電流大小、方向；
（2）若線框從零時刻起，在一水平拉力作用下由靜止開始做勻加速直線運動，加速度大小為a，經(jīng)過時間to線框cd邊剛要離開邊界MN；則在0～t0時間內(nèi)，拉力做的功為多少？

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