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1牛顿第二定律瞬时性问题

瞬时性问题
【模型解析】
(1)刚性绳(或接触面):一种不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,弹力立即改变或消失,不需要形变恢复时间,一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时,均可按此模型处理.
(2)弹簧(或橡皮绳):当弹簧的两端与物体相连(即两端为固定端)时,由于物体有惯性,弹簧的长度不会发生突变,所以在瞬时问题中,其弹力的大小认为是不变的,即此时弹簧的弹力不突变.
【典型例题】
例1.如图,物体A、B用轻质细线2相连,然后用细线1悬挂在天花板上,求剪断轻细线1的瞬间两个物体的加速度a1、a2大小分别为()
A.g,0B.g,g C.0,g D.2g,g
例1题图例2题图例3题图
例2.如图所示,吊篮P悬挂在天花板上,与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧托住,当悬挂吊篮的细绳烧断瞬间,吊蓝P和物体Q的加速度大小是()
A.a P=a Q=g B.a P=2g,a Q=0
C.a P=g,a Q=2g D.a P=2g,a Q=g
例3.如图所示,物块1、2间用刚性轻质杆连接,物块3、4间用轻质弹簧相连,物块1、3质量为m,2、4质量为M,两个系统均置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将两木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g,则有()
A.a1=a2=a3=a4=0
B. a1=a2=a3=a4=g
C.a1=a2=g,a3=0,a4=m+M
M g D.a1=g,a2=
m+M
M g,a3=0,a4=
m+M
M g
例4.细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连.平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示.以下说法正确的是(已知cos 53°=0.6,sin 53°=0.8)()
2
A .小球静止时弹簧的弹力大小为35mg
B .小球静止时细绳的拉力大小为35
mg C .细线烧断瞬间小球的加速度立即为g
D .细线烧断瞬间小球的加速度立即为53
g 【课后练习】 (5.7.10.12为多选,其余为单选).
1.如图所示,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为3kg 的物体A ,
处于静止状态。

若将一个质量为3kg 的物体B 竖直向下轻放在A 上的一瞬间,
则B 对A 的压力大小为(取g=10m/s 2)( C )
A .30N
B .0
C .15N
D .12N 1题图
2.如图所示,一弹簧的下端固定在地面上,一质量为0.05kg 的木块B 固定在弹簧的上端,一质量为0.05kg 的木块A 置于木块B 上,A 、B 两木块静止时,弹簧的压缩量为2cm ;再在木块A 上施一向下的力F ,当木块A 下移4cm 时,木
块A 和B 静止,弹簧仍在弹性限度内,g 取10m/s 2.撤去力F 的瞬间,关于B 对
A 的作用力的大小,下列说法正确的是( C )
A.2.5N
B.0.5N
C.1.5N
D.1N
3.如图在小木板上固定一个弹簧秤(弹簧秤的质量可忽略不计),弹簧秤下吊一光滑小
球一起放在斜面上,木板固定时,弹簧秤的示数为F 1,放手后木
板沿斜面下滑,稳定时弹簧秤的示数是F 2,测得斜面的倾角为θ。

则( C )
A.放手后弹簧为拉伸状态,小球加速度为gsin θ-μgcos θ
B.放手后弹簧为压缩状态,小球加速度为gsin θ-g μcos θ 3题图
C.木板与斜面的动摩擦因数为 2
1cot F F θ
D.木板与斜面的动摩擦因数2
cos F mg θ 4题图
4.如右图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用劲度系数为k 的轻质弹簧相连的物块
A 、
B ,质量均为m ,开始时两物块均处于静止状态.现向下压A 再静止释放使A 开始运
动,当物块B 刚要离开挡板时,A 的加速度的大小和方向为( B )
A .0
B .2gsin θ,方向沿斜面向下
A B
F
C .2gsin θ,方向沿斜面向上
D .gsin θ,方向沿斜面向下
5.如图所示,A 和B 的质量分别是1kg 和2kg ,弹簧和悬线的质量不计,在A 上面的悬
线烧断的瞬间( AC )
A.A 的加速度等于3g
B.A 的加速度等于g
C.B 的加速度为零
D.B 的加速度为g
5题图 6题图 7题图
6.如右图,轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连,下端与另一质量为M 的木块2相
连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将木板沿水平方向突然
抽出,设抽出后的瞬间,木块1,2的加速度大小分别为a 1、a 2.重力加速度大小为g 则有
( C )
A . A .120,a a g ==
B .12,a g a g ==
C .120,m M a a g M +== D.12,m M a g a g M +==
7.如图所示,A 、B 的质量分别为m A =3kg ,m B =2kg ,分别固定在轻弹簧两端,盘C 的质
量m C =1kg ,现悬挂于天花板O 处,A 、B 、C 均处于静止状态。

当烧断O 处的细线瞬间,
以下说法正确的是(g 取10m/s2)( AD )
A .木块A 的加速度a A = 0
B .木块A 的加速度a A = 10m/s 2
C .木块B 的加速度a B = 10m/s 2
D .木块C 的加速度a C = 20m/s 2
8.如图所示,两个质量分别为m 1=2 kg 、m 2=3 kg 的物体置于光滑的水平面上,中间用
轻质弹簧秤连接.两个大小分别为F 1=30 N 、F 2=20 N 的水平拉力分别作用在m 1、m 2上,则( BD )
A .弹簧秤的示数是30 N
B .弹簧秤的示数是26 N
C .在突然撤去F 2的瞬间,m 1的加速度大小为5 m/s 2
D .在突然撤去F 1的瞬间,m 1的加速度大小为13 m/s 2
9.如图所示,质量为M 的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定一个质量为m 的小
球,小球上下振动时,框架始终没有跳起.当框架对地面压力为零瞬间,小球的加速度大
小为:( D )
4 A. g B . m m M - g C. 0 D. m m
M - g
10.如图所示,用倾角为︒30的光滑木板AB 托住质量为m 的小球,小球用轻弹簧系住,当小球处于静止状态时,弹簧恰好水平.则当木板AB 突然向下撤离的瞬间( D )
A 、小球将开始做自由落体运动
B 、小球将开始做圆周运动
C 、小球加速度大小为g
D 、小球加速度大小为g 332
11.如图所示,将完全相同的两小球A 、B 用长m L 8.0=的细绳,悬于以
s m v /4=向右匀速运动的小车顶部,两球与小车前后壁接触,由于某种原因,小车突然停止,求此时悬线的拉力之比
A F :
B F (2/10s m g =)
12.在光滑水平面上有一质量kg m 1=的小球,小球与水平轻
弹簧和与水平方向夹角为︒30的轻绳的一端相连,如图所示,
此时小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零,当
剪断轻绳的瞬间,小球加速度的大小和方向如何?此时轻弹簧的弹力与水平面对球的弹力比值是多少?
A B 30
B A。

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