
加速度與合外力具有瞬時對應關系,二者總是同時產生、同時變化、同時消失,具體可簡化為以下兩種模型:
輕繩、輕桿和接觸面:不發(fā)生明顯形變就能產生彈力,剪斷或脫離后,不需要時間恢復形變,彈力立即消失或改變,一般題目中所給的輕繩、輕桿和接觸面在不加特殊說明時,均可按此模型處理.
彈簧、蹦床和橡皮筋:當彈簧的兩端與物體相連時,由于物體有慣性,彈簧的長度不會發(fā)生突變,所以在瞬時性問題中,其彈力的大小認為是不變的,即此時彈簧的彈力不突變.
1.(多選)如圖所示,甲乙兩圖A、B兩球質量相等,圖甲中A、B兩球用輕質桿相連,圖乙中A、B兩球用輕質彈簧相連,均用細繩懸掛在天花板下處于靜止狀態(tài),則在兩細繩燒斷的瞬間( )
A.圖甲中輕桿的作用力為零
B.圖甲中兩球的加速度一定相等
C.圖乙中兩球的加速度一定相等
D.圖甲中A球的加速度是圖乙中A球加速度的一半
2.如圖所示,一小球用繩OA和OB拉住,OA水平,OB與水平方向成60°角。則( )
A.剪斷OB瞬間,小球的加速度為g,方向豎直向下
B.剪斷OB瞬間,小球的加速度為gcs60°,方向水平向左
C.剪斷OA瞬間,小球的加速度為gtan60°,方向豎直向下
D.剪斷OA瞬間,小球的加速度為gsin60°,方向水平向左
3.(多選)如圖所示,兩個質量分別為m1=4kg、m2=2kg的物體置于光滑的水平面上,中間用輕質彈簧秤連接。兩個大小分別為F1=32N、F2=20N的水平拉力分別作用在m1、m2上,則達到穩(wěn)定狀態(tài)后,下列說法正確的是( )
A.彈簧秤的示數是28N
B.彈簧秤的示數是24N
C.在突然撤去F2的瞬間,m2的加速度大小為12m/s2
D.在突然撤去F1的瞬間,m1的加速度大小為8m/s2
4.(多選)水平面上有一質量m=2kg的小球,小球與左端固定的水平輕彈簧及上端固定的不可伸長的輕繩相連,如圖所示,此時小球處于靜止狀態(tài),且水平面對小球的彈力恰好為零,輕繩與豎直方向成θ=45°角。已知小球與水平面間的動摩擦因數為μ=0.2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g=10 m/s2。下列說法正確的是( )
A.若剪斷輕繩,則剪斷的瞬間輕彈簧的彈力大小為20N
B.若剪斷輕繩,則剪斷的瞬間小球的加速度大小為8m/s2,方向向左
C.若剪斷彈簧,則剪斷的瞬間小球的加速度大小為10m/s2,方向向右
D.若剪斷彈簧,則剪斷的瞬間小球的加速度為零
5.(2020·全國·高三專題練習)物塊A1、A2的質量均為m,B1、B2的質量均為2m,A1、A2用一輕桿連接,B1、B2用輕質彈簧連接。兩個裝置都放在水平的支托物M上,處于平衡狀態(tài),如圖所示。今突然迅速地撤去支托物M,在除去支托物的瞬間,A1、A2加速度分別為a1和a2,B1、B2的加速度分別為a1′和a2′,則( )
A.a1=0,a2=2g,a1′=0,a2′=2g
B.a1=0,a2=2g,a1′=g,a2′=2g
C.a1=g,a2=g,a1′=0,a2′=2g
D.a1=g,a2=g,a1′=g,a2′=g
6.(2022·重慶·西南大學附中高一期末)(多選)如圖所示,質量都為m的A,B兩物塊,用一輕彈簧相連,將A用輕繩懸掛于天花板上,用一木板托住物塊B。調整木板的位置,當系統處于靜止狀態(tài)時,懸掛A物塊的懸繩恰好伸直且沒有拉力,此時輕彈簧的形變量為x。突然撤去木板,物體運動過程中,彈簧始終在彈性限度內,重力加速度為g。則下列說法正確的是( )
A.撤去木板瞬間,B物塊的加速度大小為2g
B.撤去木板瞬間,B物塊的加速度為0
C.撤去木板后,B物塊向下運動x時速度最大
D.撤去木板后,B物塊向下運動2x時速度最大
7.(2022·浙江省浦江中學高一階段練習)如圖所示,質量為m的小球用一水平輕彈簧系住,并用傾角為53°的光滑木板AB托住,小球恰好處于靜止狀態(tài),在木板AB突然向下撤離的瞬間,(sin53°≈0.8,cs53°≈0.6)小球的加速度為( )
A.0
B.大小為g,方向豎直向下
C.大小為54g,方向垂直木板指向右下方
D.大小為53g,方向垂直木板指向右下方
8.(2021·河南·模擬預測)(多選)如圖所示,A、B兩球質量相等,光滑斜面的傾角為θ,甲圖中,A、B兩球用輕質彈簧相連,乙圖中,A、B兩球用輕質桿相連,系統靜止時,擋板C與斜面垂直,彈簧、輕桿均與斜面平行,則在突然撤去擋板的瞬間有( )
A.兩圖中兩球的加速度均為gsinθ
B.兩圖中A球的加速度均為零
C.圖乙中輕桿的作用力一定為零
D.圖甲中B球的加速度是圖乙中B球加速度的2倍
9.(2022·江蘇·南通市海門四甲中學高二期中)如圖所示,在傾角為θ=30°的光滑固定斜面上,物塊A、B質量均為m。物塊A靜止在輕彈簧上端,物塊B用細線與斜面頂端相連,A、B靠在一起,但A、B之間無彈力。已知重力加速度為g,某時刻將細線剪斷,下列說法正確的是( )
A.細線剪斷前,彈簧的彈力為mg
B.細線剪斷前,細線的拉力為mg
C.細線剪斷瞬間,彈簧的彈力發(fā)生變化
D.細線剪斷瞬間,物塊B的加速度大小為14g
10.(2021·湖南·平江縣第三中學高三階段練習)在梯井中,由鋼索懸掛豎直電梯C,頂部用繩子懸掛了球A,A下方焊接一個彈簧,彈簧下端懸掛球B,整個裝置處于靜止狀態(tài),簡化示意圖如圖所示。已知繩子、彈簧的質量遠小于兩球質量,兩球質量又遠小于電梯質量。若懸掛電梯的鋼索突然斷裂,在電梯下落瞬間,球A、球B、電梯C各自加速度約為( )
A.9.8m/s2,9.8m/s2,0B.19.6m/s2,0,9.8m/s2
C.0,9.8m/s2,9.8m/s2D.9.8m/s2,0,9.8m/s2
11.(2022·遼寧朝陽·高一開學考試)如圖所示,質量為1kg的物體A靜止在豎直的輕彈簧上面,質量為1kg的物體B用細線懸掛,A、B間相互接觸但無壓力,取g=10m/s2,某時刻將細線剪斷,則細線剪斷瞬間( )
A.B對A的壓力大小為5NB.彈簧彈力大小為20N
C.B的加速度大小為gD.A的加速度為零
12.(2022·湖北·模擬預測)如圖所示,質量為4kg的物體B和質量為2kg的物體C用輕彈簧連接并豎直地靜置于水平地面上。將一個質量為1kg的物體A輕放在物體B上的瞬間,物體B的加速度大小為(取g=10m/s2):( )
A.2m/s2B.2.5m/s2C.5m/s2D.0
13.(2022·青海·海南藏族自治州高級中學高一期末)(多選)如圖所示,質量均為m的木塊A和B用一輕彈簧相連,豎直放在光滑的水平面上,木塊A上放有質量為2m的木塊C,三者均處于靜止狀態(tài)。現將木塊C迅速移開,若重力加速度為g,則在木塊C移開的瞬間( )
A.彈簧的形變量不改變B.彈簧的彈力大小為mg
C.木塊B對水平面的壓力變?yōu)?mgD.木塊A的加速度大小為2g
14.(2022·新疆·烏市八中高二期末)(多選)如圖所示,水平輕彈簧兩端拴接兩個質量均為m的小球a和b,拴接小球的細線P、Q固定在天花板上,兩球靜止,兩細線與水平方向的夾角均為37°?,F剪斷細線P。重力加速度大小為g,取sin37°=0.6,cs37°=0.8。下列說法正確的是( )
A.剪斷細線P前,彈簧的彈力大小為54mg
B.剪斷細線P的瞬間,小球a的加速度大小為53g
C.剪斷細線P的瞬間,小球b的加速度大小為0
D.剪斷細線P的瞬間,細線Q的拉力變大
15.(多選)細繩拴一個質量為m的小球,小球將左端固定在墻上的輕彈簧壓縮了x(小球與彈簧不連接),小球靜止時彈簧在水平位置,細繩與豎直方向的夾角為53°,小球到地面的高度為h,如圖所示。下列說法中正確的是( )
A.細線燒斷后小球做曲線運動
B.細繩燒斷后,小球落地的速度等于2g?
C.剪斷彈簧瞬間細繩的拉力為53mg
D.細繩燒斷瞬間小球的加速度為53g
16.(2022·河南·商丘市第一高級中學高一期末)(多選)如圖所示,在傾角為30度的光滑斜面上,質量都為m的物塊A與物塊B通過輕繩連接(與A相連的細線與斜面平行,與B相連的細線處于豎直狀態(tài));物塊B與固定在地面上的輕彈簧拴接,系統處于靜止狀態(tài)。已知重力加速度為g,則( )
A.剪斷細線的瞬間,物塊B的加速度大小為0
B.剪斷細線的瞬間,物塊B的加速度大小為g2
C.剪斷彈簧的瞬間,物塊B的加速度大小為g2
D.剪斷彈簧的瞬間,物塊B的加速度大小為g4
17.(多選)如圖,質量分別為m和2m的A、B兩個小球通過輕彈簧K1連接,水平輕彈簧K2一端連接質量為m的C球,一端固定在豎直墻壁上。A、C兩個小球由繞過定滑輪的輕繩連接,光滑斜面傾角θ=30°,重力加速度為g,連接小球A的輕繩、彈簧K1都與斜面平行,開始時系統處于靜止狀態(tài)?,F用火燒斷小球A、C之間的輕繩,則在輕繩被燒斷的瞬間,關于小球A、B、C的加速度大小aA、aB、aC的判斷正確的是( )
A.aA=aB=0.5gB.aA=1.5g aB=0
C.aC=g aA>aCD.aA=aC=1.5g
18.(2022·貴州遵義·高一期末)用彈簧a和兩根細線b、c將質量均為m的兩個小球1和2連接,并如圖所示懸掛。兩小球處于靜止狀態(tài),彈簧a與豎直方向的夾角為30°,細線c水平,求:
(1)彈簧a和細線c分別對小球1和2的拉力Fa、Fc大?。?br>(2)細線b對小球2的拉力Fb的大?。?br>(3)突然剪斷細線b時,分別求出小球1的加速度a1和小球2的加速度a2的大小。
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