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如图所示,质量m=10kg和M=20kg的两物块,叠放在光滑水平面上,其中物块m...

如图所示,质量m=10kg和M=20kg的两物块,叠放在光滑水平面上,其中物块m通过处于水平方向的轻弹簧与竖直墙壁相连,初始时刻,弹簧处于原长状态,弹簧的劲度系数k=250N/m.现用水平力F作用在物块M上,使其缓慢地向墙壁移动,当移动40cm时,两物块间开始相对滑动,在相对滑动前的过程中,下列说法中正确的是( )
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A.M受到的摩擦力保持不变
B.物块m受到的摩擦力对物块m不做功
C.推力做的功等于弹簧增加的弹性势能
D.开始相对滑动时,推力F的大小等于200N
对m进行受力分析,根据平衡条件求得摩擦力变化的情况. 根据做功的条件判断摩擦力对物块m是否做功. 把m和M看成整体进行受力分析,根据动能定理求解. 【解析】 A、对m进行受力分析,水平方向受向右的弹簧的弹力和向左的静摩擦力. 由于弹簧在缩短,所以弹力越来越大, 由于缓慢地向墙壁移动,也就可以看成平衡状态,所以M对m的摩擦力也在增大. 所以M受到的摩擦力在增大,故A错误. B、物块m受到的摩擦力方向向左,m向左运动,所以摩擦力做正功,故B错误. C、把m和M看成整体进行受力分析,水平方向受向右的弹簧弹力和向左的推力. 当移动40cm时,两物块间开始相对滑动,根据胡克定律得 F=kx=100N, 对整体研究,根据动能定理得 WF+W弹=△Ek=0 弹簧弹力做功量度弹性势能的变化, WF=-W弹=△Ep,所以推力做的功等于弹簧增加的弹性势能,故C正确,D错误. 故选C.
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考点分析:
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关于物理学研究方法,下列叙述中正确的是( )
A.伽利略在研究自由落体运动时采用了微量放大的方法
B.用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法
C.在探究求合力方法的实验中使用了控制变量的方法
D.法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验的方法
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在游乐节目中,选手需要于借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小舒和小程观看后对此进行了讨论.如图所示,他们将选手简化为质量m=60kg的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角α=53,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m.(不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深.取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F;
(2)若绳长l=2m,选手摆到最高点时松手落入手中.设水对选手的平均浮力f1=800N,平均阻力f2=700N,求选手落入水中的深度d;
(3)若选手摆到最低点时松手,小舒认为绳越长,在浮台上的落点距岸边越远;小程认为绳越短,落点距岸边越远,请通过推算说明你的观点.

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如图所示,一内壁光滑的细管弯成半径为R=0.4m的半圆形轨道CD,竖直放置,其内径略大于小球的直径,水平轨道与竖直半圆轨道在C点连接完好.置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连,B处为弹簧的自然状态.将一个质量为m=0.8kg的小球放在弹簧的右侧后,用力向左侧推小球而压缩弹簧至A处,然后将小球由静止释放,小球运动到C处后对轨道的压力为F1=58N.水平轨道以B处为界,左侧AB段长为x=0.3m,与小球的动摩擦因数为μ=0.5,右侧BC段光滑.g=10m/s2,求:
(1)弹簧在压缩时所储存的弹性势能.
(2)小球运动到轨道最高处D点时对轨道的压力.

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据中国月球探测计划的有关负责人披露,未来几年如果顺利实现把宇航员送入太空的目标,中国可望在2010年以前完成首次月球探测.一位勤于思考的同学为探月宇航员设计了如下实验:在距月球表面高h处以初速度v水平抛出一个物体,然后测量该平抛物体的水平位移为x,通过查阅资料知道月球的半径为R,引力常量为G,若物体只受月球引力的作用,请你求出:
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(1)滑块冲上斜面过程中加速度大小;
(2)滑块与斜面间的动摩擦因数;
(3)判断滑块最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回斜面底端时的动能;若不能返回,求出滑块停在什么位置.

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