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    2023-2024学年北京市高三上学期期中冲刺物理试题 B卷 (含解析)

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    2023-2024学年北京市高三上学期期中冲刺物理试题 B卷 (含解析)

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    这是一份2023-2024学年北京市高三上学期期中冲刺物理试题 B卷 (含解析),共34页。试卷主要包含了选择题等内容,欢迎下载使用。
    1.如图所示,一对父子掰手腕,父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为F1,儿子对父亲的力记为F2,则( )
    A. F2>F1B. F1和F2大小相等C. F1先于F2产生D. F1后于F2产生
    2.如图所示,在光滑水平地面上,两相同物块用细线相连,两物块质量均为0.5kg,细线能承受的最大拉力为1N。若在水平拉力F作用下,两物块一起向右做匀加速直线运动。则F的最大值为( )
    A. 1NB. 2NC. 4ND. 5N
    3.位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t=0时波源开始振动,其位移y随时间t变化的关系式为y=Asin(2πTt),则t=T时的波形图为( )
    A. B.
    C. D.
    4.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河.小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直.去程与回程所用时间的比值为k,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为( )
    A. kv k2−1B. v 1−k2C. kv 1−k2D. v k2−1
    5.最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3km/s,产生的推力约为4.8×106N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为( )
    A. 1.6×102kgB. 1.6×103kgC. 1.6×105kgD. 1.6×106kg
    6.2020年5月5日,长征五号B运载火箭在中国文昌航天发射场成功首飞,将新一代载人飞船试验船送入太空,若试验船绕地球做匀速圆周运动,周期为T,离地高度为h,已知地球半径为R,引力常量为G,则( )
    A. 试验船的运行速度为2πRTB. 地球的第一宇宙速度为2πT R+ℎ3R
    C. 地球的质量为2πR+ℎ3GT2D. 地球表面的重力加速度为4π2R+ℎ2RT2
    7.在太空实验室中可以利用匀速圆周运动测量小球质量。如图所示,不可伸长的轻绳一端固定于O点,另一端系一待测小球,使其绕O点做匀速圆周运动,用力传感器测得绳上的拉力为F,用停表测得小球转过n圈所用的时间为t,用刻度尺测得O点到球心的距离为圆周运动的半径R。下列说法正确的是( )
    A. 小球的质量为FRt24π2n2
    B. 圆周运动轨道只可处于水平平面内
    C. 若误将n−1圈记作n圈,则所得质量偏大
    D. 若测R时未计入小球半径,则所得质量偏大
    8.应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出.对此现象分析正确的是( )
    A. 手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态
    B. 手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态
    C. 在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度
    D. 在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度
    9.雨滴在空中下落的过程中,空气对它的阻力随其下落速度的增大而增大。若雨滴下落过程中其质量的变化及初速度的大小均可忽略不计,以地面为重力势能的零参考面。从雨滴开始下落计时,关于雨滴下落过程中其速度的大小v、重力势能Ep随时间变化的情况,如图所示的图象中可能正确的是( )
    A. B.
    C. D.
    10.质量为M的凹槽静止在水平地面上,内壁为半圆柱面,截面如图所示,A为半圆的最低点,B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触,内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动,力F的方向始终沿圆弧的切线方向,在此过程中所有摩擦均可忽略,下列说法正确的是( )
    A. 推力F先增大后减小B. 凹槽对滑块的支持力先减小后增大
    C. 墙面对凹槽的压力先增大后减小D. 水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
    11.向心力演示器如图所示。转动手柄1,可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动,槽内的小球就做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降,从而露出标尺8,标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上,可改变两个塔轮的转速比,以探究物体做圆周运动的向心力大小跟哪些因素有关、具体关系怎样。现将小球A和B分别放在两边的槽内,小球A和B的质量分别为mA和mB,做圆周运动的半径分别为rA和rB。皮带套在两塔轮半径相同的两个轮子上,实验现象显示标尺8上左边露出的格子多于右边,则下列说法正确的是( )
    A. 若rA>rB,mA=mB,说明物体的质量和角速度相同时,半径越大向心力越大
    B. 若rA>rB,mA=mB,说明物体的质量和线速度相同时,半径越大向心力越大
    C. 若rA=rB,mA≠mB,说明物体运动的半径和线速度相同时,质量越大向心力越大
    D. 若rA=rB,mA≠mB,说明物体运动的半径和角速度相同时,质量越大向心力越小
    12.从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点,该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10m/s2。由图中数据可得( )
    A. 物体的质量为2 kg
    B. ℎ=0时,物体的速率为20m/s
    C. ℎ=2m时,物体的动能Ek=50J
    D. 从地面至ℎ=4m,物体的动能减少100 J
    13.两实心小球甲和乙由同一种材质制成,甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关。若它们下落相同的距离,则( )
    A. 甲球用的时间比乙球长
    B. 甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小
    C. 甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小
    D. 甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功
    14.如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0时刻P在传送带左端具有速度v2,P与定滑轮间的绳水平,t=t0时刻P离开传送带.不计定滑轮质量和滑轮与绳之间的摩擦,绳足够长.正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是( )
    A. B.
    C. D.
    二 、 实验题(本题共 2 小题,共 18 分)
    15.用图1所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系。
    (1)除图中器材外,还需要两种测量工具是_________(选填选项前的字母)。
    A.秒表 B.天平(含砝码)C.弹簧测力计 D.刻度尺
    (2)实验中打出的一条纸带的一部分如图2所示。纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C,相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。由图中数据可计算出小车的加速度a=__________m/s2(结果保留两位有效数字)。
    (3)某同学猜想加速度与力成正比,与质量成反比,因此他认为可以不测量加速度的具体数值,仅测量不同条件下物体加速度的比值即可。他采用图3所示的实验装置,将轨道分为上下双层排列,两小车尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制,能使两小车同时运动或同时停下来。实验中通过比较两辆小车的位移来比较它们的加速度。你认为这位同学的方法可行吗?请说明理由_____。
    16.用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置,探究平抛运动的特点。
    (1)关于实验,下列做法正确的是___________(填选项前的字母)。
    A.选择体积小、质量大的小球 B.借助重垂线确定竖直方向
    C.先抛出小球,再打开频闪仪 D.水平抛出小球
    (2)图1所示的实验中,A球沿水平方向抛出,同时B球自由落下,借助频闪仪拍摄上述运动过程。图2为某次实验的频闪照片,在误差允许范围内,根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同,可判断A球竖直方向做___________运动;根据___________,可判断A球水平方向做匀速直线运动。

    (3)某同学使小球从高度为0.8m的桌面水平飞出,用频闪照相拍摄小球的平抛运动(每秒频闪25次),最多可以得到小球在空中运动的___________个位置。
    (4)某同学实验时忘了标记重垂线方向,为解决此问题,他在频闪照片中,以某位置为坐标原点,沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向,建立直角坐标系xOy,并测量出另外两个位置的坐标值x1,y1、x2,y2,如图3所示。根据平抛运动规律,利用运动的合成与分解的方法,可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为___________。
    三、 计算论述题(本题共 4 小题,共 40 分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
    解题过程中需要用到,但题目中没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明。只写出最后答案的不
    能得分。有数值计算的,答案中必须写出数值和单位。)
    17.如图所示,小物块A从光滑轨道上的某一位置由静止释放,沿着轨道下滑后与静止在轨道水平段末端的小物块B发生碰撞,碰后两物块粘在一起水平抛出。已知,小物块A、B的质量均为m=0.10kg,物块A的释放点距离轨道末端的竖直高度为ℎ1=0.20m,A、B的抛出点距离水平地面的竖直高度为ℎ2=0.45m,取重力加速度g=10m/s2。求:
    (1)两物块碰前A的速度v0的大小;
    (2)两物块碰撞过程中损失的机械能ΔE;
    (3)两物块落地点距离轨道末端的水平距离s。
    18.机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示,质量m=1.0×103kg的汽车以v1=36km/ℎ的速度在水平路面上匀速行驶,在距离斑马线s=20m处,驾驶员发现小朋友排着长l=6m的队伍从斑马线一端开始通过,立即刹车,最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变,且忽略驾驶员反应时间。
    (1)求开始刹车到汽车停止所用的时间和所受阻力的大小;
    (2)若路面宽L=6m,小朋友行走的速度v0=0.5m/s,求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间;
    (3)假设驾驶员以v2=54m/ℎ超速行驶,在距离斑马线s=20m处立即刹车,求汽车到斑马线时的速度。
    19.利用物理模型对问题进行分析,是重要的科学思维方法。
    (1)某质量为m的行星绕太阳运动的轨迹为椭圆,在近日点速度为v1,在远日点速度为v2。求从近日点到远日点过程中太阳对行星所做的功W。
    (2)设行星与恒星的距离为r,请根据开普勒第三定律(r3T2=k)及向心力相关知识,证明恒星对行星的作用力F与r的平方成反比。
    (3)宇宙中某恒星质量是太阳质量的2倍,单位时间内向外辐射的能量是太阳的16倍。设想地球“流浪”后绕此恒星公转,且在新公转轨道上的温度与“流浪”前一样。地球绕太阳公转的周期为T1,绕此恒星公转的周期为T2,求T2T1。
    20.如图a所示,弹簧下端与静止在地面上的物块B相连,物块A从距弹簧上端H处由静止释放,并将弹簧压缩,弹簧形变始终在弹性限度内。已知A和B的质量分别为m1和m2,弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,不计空气阻力。取物块A刚接触弹簧时的位置为坐标原点O,竖直向下为正方向,建立 x轴。
    (1)在压缩弹簧的过程中,物块A所受弹簧弹力为F弹,请在图b中画出F弹随x变化的示意图;并根据此图像,确定弹簧弹力做功的规律;
    (2)求物块A在下落过程中最大速度vm的大小;
    (3)若用外力F将物块 A压住(A与弹簧栓接),如图c所示。撤去 F后,A开始向上运动,要使B能够出现对地面无压力的情况,则F至少多大?
    答案和解析
    1.【答案】B
    【解析】父亲对儿子的力 F1 和儿子对父亲的力 F2 是一对相互作用力,根据牛顿第三定律可知这两个力等大反向,同时产生同时消失,故B正确。
    2.【答案】B
    【解析】对两物块整体做受力分析有F=2ma,再对于后面的物块有 FTmax=ma,FTmax=1N
    联立解得F=2N,故选B。
    3.【答案】D
    【解析】由于t=0时波源从平衡位置开始振动,由振动方程可知,波源起振方向沿y轴正方向,且t=T时波的图像应和t=0时的相同,根据“上坡下,下坡上”可知t=T时的波形图为选项D图。故选D。
    4.【答案】B
    【解析】设河岸宽为d,船速为u,则根据渡河时间关系得du:d u2−v2=k,解得u=v 1−k2,所以B选项正确.
    5.【答案】B
    【解析】【分析】本题考查动量定理的应用,知道合力的冲量等于动量的变化量,注意公式的矢量性。
    【解答】设火箭发动机在1 s内喷射出气体的质量为m。以这部分气体为研究对象,应用动量定理,Ft=mv−0,解得m=F⋅tv=1.6×103kg。
    6.【答案】B
    【解析】【分析】
    解决本题的关键掌握万有引力提供向心力,地表附近万有引力等于重力。
    根据轨道半径和周期求出飞船的线速度;根据万有引力提供向心力求出地球的质量;根据地表附近万有引力提供向心力,结合地球的质量求出地球的第一宇宙速度;根据地表附近万有引力等于重力,结合地球的质量求出地球表面的重力加速度。【解答】
    A.飞船的线速度v=2π(R+ℎ)T,故A错误;
    C.根据GMm(R+ℎ)2=m(R+ℎ)4π2T2,解得地球的质量M=4π2(R+ℎ)3GT2,故C错误;
    B.地表附近GMmR2=mv12R,得v1= GMR=2πT R+ℎ3R,故B正确;
    D.地表附近GMmR2=mg,得g=GMR2=4π2(R+ℎ)3R2T2,故D错误。
    故选B。
    7.【答案】D
    【解析】根据 F=mω2R , ω=2πnt ,解得小球质量 m=Ft24π2n2R ,故A错误;空间站内的物体都处于完全失重状态,可知圆周运动的轨道可处于任意平面内,故B错误;若误将n−1圈记作n圈,则得到的质量偏小,故C错误;若测R时未计入小球的半径,则R偏小,所测质量偏大,故D正确。
    8.【答案】D
    【解析】本题考查牛顿第二定律的动力学分析、超重和失重.加速度向上为超重向下为失重,手托物体抛出的过程,必定有一段加速过程,即超重过程,从加速后到手和物体分离的过程中,可以匀速也可以减速,因此可能失重,也可能既不超重也不失重,A、B错误.手与物体分离时的力学条件为:手与物体之间的压力 N=0,分离后手和物体一定减速,物体减速的加速度为g,手减速要比物体减速快才会分离,因此手的加速度大于g,C错误,D正确.
    9.【答案】B
    【解析】根据牛顿第二定律得:mg−f=ma,得: a=mg−fm ,随着速度增大,雨滴受到的阻力 f增大,则知加速度减小,雨滴做加速度减小的加速运动,当加速度减小到零,雨滴做匀速直线运动,故v−t图象切线斜率先减小后不变,故A错误,B正确;以地面为重力势能的零参考面,则雨滴的重力势能为:Ep=mgℎ−mg⋅12 at2, Ep随时间变化的图象应该是开口向下的,故CD错误。
    10.【答案】C
    【解析】AB.对小滑块进行受力分析如图所示
    则有F=mgsinθ , N=mgcsθ
    当用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动时, θ 逐渐增大,则推力F逐渐增大,凹槽对滑块的支持力一直减小,A、B错误;
    CD.对小滑块与凹槽整体分析如图所示
    则有Fsinθ+N'=M+mg , N''=Fcsθ
    解得N'=M+mg−mgsin2θ , N''=12mgsin2θ
    根据题意可知0∘≤θ≤90∘ , 0∘≤2θ≤180∘
    可知,水平地面对凹槽的支持力一直减小,墙面对凹槽的压力先增大后减小,C正确,D错误。
    故选C。
    11.【答案】AC
    【解析】根据题意,皮带套在两塔轮半径相同的两个轮子上,因而 ωA=ωB ,标尺8上左边露出的等分格子多于右边,因而 FA>FB ,根据向心力公式 F=mω2r , F=mv2r 可知:若rA>rB,mA=mB,说明物体的质量和角速度相同时,半径越大向心力越大,物体的质量和线速度相同时,半径越大向心力越小,故A正确,B错误;若rA=rB,mA≠mB,说明物体运动的半径和线速度相同时,质量越大向心力越大,物体运动的半径和角速度相同时,质量越大向心力越大,故C正确,D错误。
    12.【答案】ACD
    【解析】本题重在考查重力势能以及机械能与高度h的关系;本题中物体在上升的过程中机械能不守恒,这一点一定要注意;
    A.Ep−ℎ图像知其斜率为G,故G=80J4m =20N=mg,解得m=2kg,故A正确;
    B.ℎ=0时,Ep=0,Ek=E总−Ep=100J−0=100J,故 12mv2 =100J,解得:v=10m/s,故B错误;
    C.ℎ=2m时,Ep=40J,Ek=E总−Ep=90J−40J=50J,故C正确;
    D.ℎ=0时,Ek=E总−Ep=100J−0=100J,ℎ=4m时,Ek'=E总−Ep=80J−80J=0J,故Ek−Ek'=100J,故D正确。
    13.【答案】BD
    【解析】由于两球由同种材料制成,甲球的质量大于乙球的质量,因此甲球的体积大于乙球的体积,甲球的半径大于乙球的半径,设球的半径为r,根据牛顿第二定律可知,下落过程中有mg−kr=ma,则a=g−krρ×43πr3=g−3k4πρr2,由此式可知,球下落过程做匀变速直线运动,且下落过程中半径大的球下落的加速度大,因此甲球下落的加速度大,由ℎ=12at2可知,下落相同的距离,甲球所用的时间短,A、C项错误;由v2=2aℎ可知,甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小,B项正确;由于甲球受到的阻力大,因此甲球克服阻力做的功多,D项正确.
    14.【答案】BC
    【解析】若P在传送带左端时的速度v2小于v1,则P受到向右的摩擦力,当P受到的摩擦力大于绳的拉力时,P做加速运动,则有两种可能:第一种是一直做加速运动,第二种是先做加速度运动,当速度达到v1后做匀速运动,所以B正确;当P受到的摩擦力小于绳的拉力时,P做减速运动,也有两种可能:第一种是一直做减速运动,从右端滑出;第二种是先做减速运动再做反向加速运动,从左端滑出.若P在传送带左端具有的速度v2大于v1,则小物体P受到向左的摩擦力,使P做减速运动,则有三种可能:第一种是一直做减速运动,第二种是速度先减到v1,之后若P受到绳的拉力和静摩擦力作用而处于平衡状态,则其以速度v1做匀速运动,第三种是速度先减到v1,之后若P所受的静摩擦力小于绳的拉力,则P将继续减速直到速度减为0,再反向做加速运动并且摩擦力反向,加速度不变,从左端滑出,所以C正确.
    15.【答案】(1)BD;(2)0.50;(3)见解析
    【解析】解:(1)实验利用打点计时器打出纸带探究加速度与力、质量的关系,纸带记录运动时间和位移。时间由打点周期可得,不需要秒表;位移需要刻度尺测量,小车质量需要天平测量,故还需要天平和刻度尺。故BD正确,AC错误。
    故选:BD。
    (2)相邻计数点间的时间间隔为:t=5f=550s=0.1s
    根据相邻相等时间位移差为定值有:a=xAC−xAB−xABt2=12.90−6.20−×10−2m/s2=0.50m/s2
    (3)可行,小车同时运动同时停止,运动的时间相同,根据x=12at2可知位移和加速度成正比,可以通过比较两辆小车的位移来比较它们的加速度。
    16.【答案】(1)ABD;
    (2)自由落体运动 ;A球相邻两位置水平距离相等;
    (3)10;
    (4)x2−2x1y2−2y1
    【解析】(1)A.用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置,选择体积小质量大的小球可以减小空气阻力的影响,A正确;
    B.本实验需要借助重垂线确定竖直方向,B正确;
    CD.实验过程先打开频闪仪,再水平抛出小球,C错误,D正确。
    故选:ABD。
    (2)根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同,可以判断出A球竖直方向做自由落体运动;根据A球相邻两位置水平距离相等,可以判断A球水平方向做匀速直线运动。
    (3)小球从高度为0.8m的桌面水平抛出,根据运动学公式 ℎ=12gt2 ,解得t=0.4s
    频闪仪每秒频闪25次,频闪周期T=125s=0.04s
    故最多可以得到小球在空中运动位置个数为tT=10。
    (4)设重垂线与y轴间的夹角为 θ ,则x轴方向有x2−2x1=gsin θ(2T)2
    y轴方向在y2−2y1=gcs θ(2T)2
    联立解得tan θ=x2−2x1y2−2y1
    17.【答案】解:(1)对于两物块碰前物块A的运动过程,根据机械能守恒定律得 mgℎ1=12mv02
    代入数据解得:v0=2m/s;
    (2)A与B碰撞过程,取水平向右为正方向,由动量守恒定律得mv0=2mv
    解得碰撞后A与B的共同速度:v=1m/s
    两物块碰撞过程中损失的机械能ΔE=12mv02−12×2mv2
    代入数据解得:ΔE=0.1J;
    (3)碰后两物块一起做平抛运动,竖直方向有ℎ2=12gt2
    水平方向有s=vt
    联立解得:s=0.3m
    答:(1)两物块碰前A的速度v0的大小为2m/s;
    (2)两物块碰撞过程中损失的机械能ΔE为0.1J;
    (3)两物块落地点距离轨道末端的水平距离s为0.3m。

    【解析】本题要学会分析物理过程,把握每个过程遵循的物理规律。本题有三个过程,对于碰撞,要掌握其基本规律:动量守恒定律和能量守恒定律。对于平抛运动,要熟练运用运动的分解法处理。
    18.【答案】(1)由匀变速直线运动推论可得平均速度v=v1+02=5m/s
    根据平均速度t1=sv
    解得刹车时间t1=4s
    刹车加速度a=v1t1
    根据牛顿第二定律Ff=ma
    解得Ff=2.5×103N
    (2)小朋友过时间t2=l+Lv0
    等待时间t=t2−t1=20s
    (3)根据v22−v2=2as
    解得v=5 5m/s

    【解析】本题考查了刹车问题,注意公式的选择,难度一般。
    19.【答案】解:(1)由于行星只受太阳引力的作用,从近日点到远日点,根据动能定理有:W=12mv22−12mv12
    (2)设行星绕恒星做匀速圆周运动,行星的质量为m,运动半径为r,运动速度大小为v。
    恒星对行星的作用力F提供向心力,则F=mv2r
    运动周期:T=2πrv
    根据开普勒第三定律r3T2=k,k为常量,联立得F=4π2kmr2
    即恒星对行星的作用力F与r的平方成反比;
    (3)假定恒星的能量辐射各向均匀,地球绕恒星做半径为r的圆周运动,恒星单位时间内向外辐射的能量为P0。以恒星为球心,以r为半径的球面上,单位面积单位时间接受到的辐射能量P=P04πr2
    设地球绕太阳公转半径为r1,在新轨道上公转半径为r2。地球在新公转轨道上的温度与“流浪”前一样,必须满足P不变,由于恒星单位时间内向外辐射的能量是太阳的16倍,得r2=4r1
    设恒星质量为M,地球在轨道上运行周期为T,万有引力提供向心力,有GMmr2=mr4π2T2
    解得T= 4π2r3GM
    由于恒星质量是太阳质量的2倍,得:T2T1=4 2。

    【解析】(1)掌握动能定理的应用;
    (2)掌握天体运动的规律及开普勒第三定律的应用;
    (3)求出两种情况下地球的公转半径之比,根据万有引力提供向心力求解周期的表达式进行解答。
    本题考查动能定理和万有引力定律的应用,基础题目。
    20.【答案】(1)由胡克定律可得,A受到的弹力为 F弹=kx (x为A的位移即弹簧的形变量),所以弹力与x成正比,图像如图所示
    方法一:A运动x的位移时的弹力为 F=kx
    由于弹力与位移成正比,所以弹力的平均值为 F=F2=kx2
    从A接触弹簧到A运动x的位移时,弹力所做的功为 W=−Fx=−12kx2
    方法二:利用图中围成面积即为弹力所做的功同样可得结论。
    (2)当物体的加速度为零时,速度最大,此时有 m1g=kx
    由动能定理得 m1gx+H−kx2x=12m1vm2
    解得: vm= 2gH+m1g2k
    (3)用外力F将物块A压住时,弹簧的压缩量为 x0 ,
    此时由平衡可知 F+m1g=kx0
    B刚好离开地面时弹簧的伸长量为 x1 ,由平衡可知 m2g=kx1
    B刚好离开地面时A的速度为0,从撤去力F到B刚好离开地面由动能定理得
    kx0−kx12(x0+x1)−m1g(x0+x1)=0
    联立以上三式解得 F=(m1+m2)g图2
    图3

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