题文
如图所示,在水平面上,有两个质量分别为m1和m2的物体A、B与水平面的摩擦因数均为μ,m1>m2,A、B间水平连接着一轻质弹簧秤.若用大小为F的水平力向右拉B,稳定后B的加速度大小为a1,弹簧秤示数为F1;如果改用大小为F的水平力向左拉A,稳定后A的加速度大小为a2,弹簧秤示数为F2.则以下关系式正确的是( )A.a1=a2,F1>F2B.a1=a2,F1<F2C.a1=a2,F1=F2D.a1>a2,F1>F2
题型:未知 难度:其他题型
答案
以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得
a1=F-μ(m1+m2)gm1+m2=Fm1+m2-μg
a2=F-μ(m1+m2)gm1+m2=Fm1+m2-μg 得到a1=a2
当F拉B时,以A为研究对象
F1-μm1g=m1a1
得到F1=μm1g+m1a1=m1Fm1+m2
同理,当F拉A时,以B为研究对象
得到F1=m2Fm1+m2
由于m1>m2,则F1>F2
综上,A正确,B、C、D错误
故选A.
解析
F-μ(m1+m2)gm1+m2
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,在水平面上,有两个质量分别为m.....”主要考查你对 [弹力的大小、胡克定律 ]考点的理解。
弹力的大小、胡克定律
弹力的大小:
弹力的大小与物体的形变程度有关,形变量越大,产生的弹力越大;形变量越小,产生的弹力越小。
(1)一般情况下,弹力的大小可以利用平衡条件或牛顿运动定律计算出来;对于弹簧的弹力,在弹性限度内遵循胡克定律:
(2)胡克定律在弹性限度内,弹簧的弹力和其形变量(伸长或缩短的长度)成正比,即F=kx,式中k为劲度系数,x为弹簧的形变量,F为弹力。
胡克定律的图像如图所示。
①式中形变量是指在弹性限度内发生的。形变量x是弹簧在原长基础上的改变量,即弹簧伸缩后的长度L与原长L0的差:x=|L—L0|,不能将x当做弹簧的长度。
②胡克定律中劲度系数k的单位是N/m,由弹簧自身的条件(材料、长度、横截面积)决定,弹簧做好后,劲度系数是确定的。不同弹簧的劲度系数一般不同。
③劲度系数k的两种求法
a.由胡克定律F=kx知:k=F/x
b.由F一x图像知:
判定弹力的有无及其方向的方法: