1、计算题 如图,一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都可以不计,盘内放一个物体P处于静止。P的质量为12kg,弹簧的劲度系数k=800N/m。现给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始向上做匀加速运动。已知在前0.2s内F是变化的,在0.2s以后F是恒力,则F的最小值是多少,最大值是多少?
参考答案:F最大值N=0时,F= 210(N)
F的最小值为N′最大时,Fmin=90(N)
本题解析:
【错解分析】错解:F最大值即N=0时,F=ma+mg=210(N)
错解原因是对题所叙述的过程不理解。把平衡时的关系G=F+N,不自觉的贯穿在解题中。
【正解】解题的关键是要理解0.2s前F是变力,0.2s后F的恒力的隐含条件。即在0.2s前物体受力和0.2s以后受力有较大的变化。
以物体P为研究对象。物体P静止时受重力G、称盘给的支持力N。
因为物体静止,∑F=0
N=G=0?①
N=kx0?②
设物体向上匀加速运动加速度为a。
此时物体P受力如图1受重力G,拉力F和支持力N′

据牛顿第二定律有
F+N′-G=ma?③
当0.2s后物体所受拉力F为恒力,即为P与盘脱离,即弹簧无形变,由0~0.2s内物体的位移为x0。物体由静止开始运动,则

将式①,②中解得的x0=0.15m代入式③解得a=7.5m/s2
F的最小值由式③可以看出即为N′最大时,即初始时刻N′=N=kx。
代入式③得
Fmin=ma+mg-kx0
=12×(7.5+10)-800×0.15
=90(N)
F最大值即N=0时,F=ma+mg=210(N)
【点评】本题若称盘质量不可忽略,在分析中应注意P物体与称盘分离时,弹簧的形变不为0,P物体的位移就不等于x0,而应等于x0-x(其中x即称盘对弹簧的压缩量)。
本题难度:一般
2、选择题 如图是做直线运动的物体受力F与受力后位移s的关系图,则从图可知
①这物体至位移s2时的速度最小
②这物体至位移s1时的加速度最大
③这物体至位移s1后便开始返回运动
④这物体至位移s2时的速度最大
以上说法正确的是

[? ]
A.①④
B.①②
C.①③
D.②④
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 在验证牛顿第二定律的实验中得到的两条曲线如图15所示.左图的直线不过原点是由______;右图的直线发生弯曲是由于______造成的.

参考答案:第一幅图象说明在拉力大于0时,物体的加速度为0,说明合外力为0,即绳子的拉力被摩擦力平衡了,即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,也就是没有将长木板的末端抬高或抬高不够.
随着1M增大,小车质量在减小,因此小车质量不再满足远大于砂和小砂桶的质量,加速度不可能一直均匀增大,加速度的增大幅度将逐渐减小,最后趋近与定值g.
故答案为:没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足;小车质量不再满足远大于砂和小砂桶的质量.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,两块粘连在一起的物块a和b,质量分别为ma和mb,放在光滑的水平桌面上。现同时给它们施加水平向左的推力Fa和拉力Fb,已知ma<mb、Fa>Fb,则b对a的作用力(?)

A.必为推力
B.必为拉力
C.可能为推力,也可能为拉力
D.可能为零
参考答案:A
本题解析:以整体为研究对象,应用牛顿第二定律可知整体的加速度为
,再以物体a为研究对象,假设b对a的作用力为推力,方向向右,大小为F,可知
,由整体的加速度等于各部分加速度可知
,由两物体质量和力的大小关系可知F大于零,说明F方向向右,为推力,A对;
点评:本题难度中等,当作用力F方向未知时,可假设一个方向,由牛顿运动定律求得F为正值时可知F方向与假设相同,反之F方向与假设相反
本题难度:一般
5、选择题 有人说“外因是变化的条件,内因是变化的根据,外因通过内因而起作用”.牛顿第二定律a=F/m较好的体现了这种关系,对物体运动的加速度起“条件”作用和“根据”作用的分别是( )
A.F和m
B.m和F
C.均为m
D.均为F
参考答案:牛顿第二定律a=Fm揭示了加速度与外力和质量的关系,其中外力F是产生加速度的原因,F是条件,而质量m是内因,是产生加速度的根据.故A正确.
故选A
本题解析:
本题难度:一般
Great ideas need landing gear as well as wings. 伟大的思想需要起落架,也需要双翼。