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2022高中物理 第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律5 輕松解決瞬時(shí)性問(wèn)題練習(xí) 新人教版必修1

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2022高中物理 第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律5 輕松解決瞬時(shí)性問(wèn)題練習(xí) 新人教版必修1

2022高中物理 第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 5 輕松解決瞬時(shí)性問(wèn)題練習(xí) 新人教版必修1(答題時(shí)間:25分鐘)1. 如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量分別為m12 kg、m23 kg的物體置于光滑的水平面上,中間用輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)連接,兩個(gè)大小分別為F130 N、F220 N的水平拉力分別作用在m1、m2上,則()A. 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是10 NB. 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是50 NC. 在突然撤去F2的瞬間,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變D. 在突然撤去F1的瞬間,m1的加速度不變2. 在動(dòng)摩擦因數(shù)0.2的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m2 kg的小球,小球與水平輕彈簧及與豎直方向成45°角的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端相連,如圖所示,此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài),且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零,當(dāng)剪斷輕繩的瞬間,取g10 m/s2,以下說(shuō)法正確的是()A. 此時(shí)輕彈簧的彈力大小為20 NB. 小球的加速度大小為8 m/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10 m/s2,方向向右D. 若剪斷彈簧,則剪斷的瞬間小球的加速度為03. 如圖所示,A、B兩小球分別連在彈簧兩端,B端用細(xì)線固定在傾角為30°的光滑斜面上,若不計(jì)彈簧質(zhì)量,在線被剪斷瞬間,A、B兩球的加速度分別為()A. 都等于 B. 和0C. ·和0 D. 0和·4. 如圖所示,用細(xì)繩將條形磁鐵A豎直掛起,再將小鐵塊B吸在條形磁鐵A的下端,靜止后將細(xì)繩燒斷,A、B同時(shí)下落,不計(jì)空氣阻力,則下落過(guò)程中 ()A. 小鐵塊B的加速度為零B. 小鐵塊B只受一個(gè)力的作用C. 小鐵塊B可能只受兩個(gè)力的作用D. 小鐵塊B共受三個(gè)力的作用5. 如圖所示,一木塊在光滑水平面上受一恒力F作用,前方固定一足夠長(zhǎng)的彈簧,則當(dāng)木塊接觸彈簧后()A. 木塊立即做減速運(yùn)動(dòng)B. 木塊在一段時(shí)間內(nèi)速度仍可增大C. 當(dāng)F等于彈簧彈力時(shí),木塊速度最大D. 彈簧壓縮量最大時(shí),木塊加速度為零6. 如圖甲、乙所示,圖中細(xì)線均不可伸長(zhǎng),兩小球均處于平衡狀態(tài)且質(zhì)量相同,如果突然把兩水平細(xì)線剪斷,剪斷瞬間小球A的加速度的大小為_,方向?yàn)開;小球B的加速度的大小為_,方向?yàn)開;剪斷瞬間甲圖中傾斜細(xì)線OA與乙圖中彈簧的拉力之比為_(角已知)。 7. 如圖所示,木塊A、B用輕彈簧相連,放在懸掛的木箱C內(nèi),處于靜止?fàn)顟B(tài),它們的質(zhì)量之比是mA:mB:mC=1:2:3。當(dāng)剪斷細(xì)繩的瞬間,各物體的加速度大小及其方向如何?1. C 解析:設(shè)彈簧的彈力為F,系統(tǒng)加速度為a,對(duì)m1、m2和彈簧測(cè)力計(jì)組成的系統(tǒng):F1F2(m1m2)a對(duì)m1:F1Fm1a聯(lián)立兩式解得:a2 m/s2,F(xiàn)26 N,故A、B兩項(xiàng)都錯(cuò)誤;在突然撤去F2的瞬間,由于彈簧測(cè)力計(jì)兩端都有物體,而物體的位移不能發(fā)生突變,所以彈簧的長(zhǎng)度在撤去F2的瞬間沒(méi)有變化,彈簧上的彈力不變,故C項(xiàng)正確;若突然撤去F1,物體m1所受的合外力方向向左,而沒(méi)有撤去F1時(shí)合外力方向向右,所以m1的加速度發(fā)生變化,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。2. ABD 解析:因?yàn)槲醇魯噍p繩時(shí)水平面對(duì)小球的彈力為零,小球在繩沒(méi)有斷時(shí)受到重力、輕繩的拉力FT和彈簧的彈力F作用而處于平衡狀態(tài),依據(jù)平衡條件得:豎直方向有FTcos mg水平方向有FTsin F解得輕彈簧的彈力為Fmgtan 20 N,故選項(xiàng)A正確。剪斷輕繩后小球在豎直方向仍平衡,水平面對(duì)它的支持力與它所受重力平衡,即FNmg;由牛頓第二定律得小球的加速度為am/s28 m/s2,方向向左,選項(xiàng)B正確,當(dāng)剪斷彈簧的瞬間,輕繩上彈力突變?yōu)?,小球立即受水平面支持力作用,且與重力平衡,加速度為0,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。3. D 解析:當(dāng)線被剪斷的瞬間,彈簧的伸長(zhǎng)狀態(tài)不變,A受合外力還是0,A的加速度仍為0,對(duì)B進(jìn)行受力分析:線剪斷前:F線MBgsin F彈 F彈MAgsin 線剪斷瞬間:B受合外力為F合MBgsin F彈MBaB所以aB·gsin ·選項(xiàng)D正確。4. D 解析:假設(shè)細(xì)線燒斷后,AB在下落過(guò)程中分離(或接觸但沒(méi)有擠壓),則AB間仍存在磁力作用,由加速度,可推斷假設(shè)不成立,即AB下落時(shí)不會(huì)分開,且具有相同的加速度g。故B受到重力、磁力和A對(duì)其的彈力。5. BC 解析:木塊在光滑水平面上做勻加速運(yùn)動(dòng),與彈簧接觸后,當(dāng)F>F彈時(shí),隨彈簧形變量的增大,向左的彈力F彈逐漸增大,木塊做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng);當(dāng)彈力和F相等時(shí),木塊速度最大,之后木塊做減速運(yùn)動(dòng),彈簧壓縮量最大時(shí),木塊速度為零,加速度向左不為零,故選項(xiàng)B、C正確。6. gsin ;垂直傾斜細(xì)線OA向下;gtan ;水平向右;cos2 解析:設(shè)兩球質(zhì)量均為m,對(duì)A球受力分析,如圖(a)所示,剪斷水平細(xì)線后,球A將沿圓弧擺下,故剪斷水平細(xì)線瞬間,小球A的加速度a1方向?yàn)檠貓A周的切線方向向下,即垂直傾斜細(xì)線OA向下。則有Fmgcos ,F(xiàn)1mgsin ma1,所以a1gsin 。水平細(xì)線剪斷瞬間,B球所受重力mg和彈簧彈力F不變,小球B的加速度a2方向水平向右,如圖(b)所示,則F,F(xiàn)2mgtan ma2,所以a2gtan 。甲中傾斜細(xì)線OA與乙中彈簧的拉力之比為cos2 。7. 解:設(shè)A的質(zhì)量為m,則B、C的質(zhì)量分別為2m、3m,在未剪斷細(xì)繩時(shí),A、B、C均受平衡力作用,受力情況如圖所示。剪斷繩子的瞬間,彈簧彈力不發(fā)生突變,故Fl大小不變。而B與C的彈力怎樣變化呢?首先B、C間的作用力肯定要變化,因?yàn)橄到y(tǒng)的平衡被打破,相互作用必然變化。我們?cè)O(shè)想B、C間的彈力瞬間消失。此時(shí)C做自由落體運(yùn)動(dòng),aCg;而B受力F1和2mg,則aB=(F1+2mg)/2mg,即B的加速度大于C的加速度,這是不可能的。因此B、C之間仍然有作用力存在,具有相同的加速度。設(shè)彈力為N,共同加速度為a,則有 F12mgN2ma 3mgN 3ma F1=mg 解得a1.2,N0.6mg所以剪斷細(xì)繩的瞬間,A的加速度為零;B、C的加速度相同,大小均為1.2g,方向豎直向下。

注意事項(xiàng)

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