[精华]瞬时加速度题目
瞬时加速度问题
考点理解:
,、刚性绳模型(细钢丝、细线等):认为是一种不发生明显形变即可产生弹力的物体,它的形变的发生和变化过程历时极短,在物体受力情况改变(如某个力消失)的瞬间,其形变可随之突变为受力情况改变后的状态所
要求
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的数值。
,、轻弹簧模型(轻弹簧、橡皮绳、弹性绳等):此种形变明显,其形变发生改变需时间较长,在瞬时问题中,其弹力的大小可看成是不变。
方法技巧:
(1)分析原状态(给定状态)下物体的受力情况,求出各力大小(若物体处于平衡状态,则利用平衡条件;若处于加速状态则利用牛顿运动定律);
(2)分析当状态变化时(烧断细线、剪断弹簧、抽出木板、撤去某个力等),哪些力变化,哪些力不变,哪些力消失(被剪断的绳、弹簧中的弹力,发生在被撤去物接触面上的弹力都立即消失);
(3)求物体在状态变化后所受的合外力,利用牛顿第二定律 ,求出瞬时加速度。
A例题分析: 例1(如图所示,小球 A、B的质量分别 为m 和 2m ,用轻弹簧相连,然后用细线悬挂而静止,在剪断弹簧的瞬间,求 A 和 B 的加速度各为多少,B
图1
思考(如图所示,木块A和B用一弹簧相连,竖直放在木板C上,三者静止于地面,它们的质量比是1:2:3,设所有接触面都是光滑的,当沿水平方向迅速抽出木块C的瞬时,A
和B的加速度 a, ,a, 。 ABA
B
C 例2(如图所示,用轻弹簧相连的A、B两球,放在光滑的水平面上,m,2kg ,mAB 图3 ,1kg, 在6N的水平力,作用下,它们一起向右加速运动,在突然撤去 F
A的瞬间,两球加速度a, a, 。 AB BF
图5 B
思考(如图质量为m的小球用水平弹簧系住,并用倾角为30?的光滑
木板AB托住,小球恰好处于静止状态(当木板AB突然向下撤离的瞬
间,小球的加速度【 】
A(0
23B(大小为g,方向竖直向下 3
23 C(大小为g,方向垂直于木板向下 3
3 D(大小为g,方向水平向右 3
例3(物块A、A、B和B的质量均为m,A、A用刚性轻杆连接,B、B用轻质弹簧连结,两个装置12121212都放在水平的支托物上,处于平衡状态,如图今突然撤去支托物,让物块下落,在除去支托物的瞬间,
A、A受到的合力分别为和,B、B受到的合力分别为F和F,则 【 】 FF121212ff12
A(= 0,= 2mg,F = 0,F = 2mg FF12ff12
B(F= mg,F= mg,F = 0,F = 2mg 12ff12
C(F= mg,F= 2mg,F = mg,F = mg 12ff12
D(F= mg,F= mg,F = mg,F = mg 12ffM 12
思考(如下图所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根轻质弹簧,两弹簧的一端分别
2用销钉M、N固定于杆上,若拔去销钉M,小球的加速度大小为12m/s。若不拔去销钉
2 M,而拔去销钉N瞬间,小球的加速度可能是(g=10m/s)【 】
22A.22m/s 竖直向上 B.22m/s 竖直向下
22N C.2m/s 竖直向上 D.2m/s 竖直向下
规律总结:
【练习】:
1(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:【 】
M,mM,mA.g B. g C.0 D. g1题图 图2-8 mm
2(如图所示,A、B两小球质量分别为M和M连在弹簧两端, B端A B
用细线固定在倾角为30?的光滑斜面上,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为:【 】
ggA.都等于 B. 和0 2题图 图2-9 22
MMMM,g,gABAB,,C.和0 D.0和 M2M2BB
3(一根轻弹簧上端固定同上端挂一质量为m的平盘,盘中有一质量为m的物o
体(如图3-3-13)当盘静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长为l,今向下拉盘使弹簧再伸长 l后停止,然后松手放开,则刚松手时盘对物体的弹力等于(设弹簧处在弹性限度以内):【 】
,l,l图3-3-13 3题图 A( B( (1,)mg(1,)(m,m)gll
,l,lC( D( mg(m,m)gll
4(如图所示,质量相同的木块A、B,用轻质弹簧连接处于静止状态,现用水平恒力推木块A,则弹簧在第一次压缩到最短的过
4题图 程中 :【 】
A(A、B速度相同时,加速度a = a AB
B(A、B速度相同时,加速度a>a AB
C(A、B加速度相同时,速度υ<υ AB
D(A、B加速度相同时,速度υ>υAB
5(如图所示,小球质量为m,被三根质量不计的弹簧A、B、C拉住,
0弹簧间的夹角均为120,小球平衡时, A、B、C的弹力大小之比为3:3:1,当剪断C瞬间,小球的加速度大小及方向可能为:【 】
A(g/2,竖直向下; B(g/2,竖直向上; C(g/4,竖直向下; D(g/4,竖直向上; 5题图 6(如图所示,一根轻弹簧竖直直立在水平面上,下端固定。在弹簧正上方有一个物块从高处自由下落到弹簧上端O,将弹簧压缩。当弹簧被压缩了x时,物块的速度减0小到零。从物块和弹簧接触开始到物块速度减小到零过程中,物块的加速度大小a随下降位移大小x
变化的图象,可能是下图中的:【 】
a a a a B C A D g g g g x0
O x x x x o o o o xxxx0 0 0 0 6题图
7(如图所示,斜面体M的底面粗糙,斜面光滑,放在粗糙水平面上。 弹簧的m 一端固定在墙面上,另一端与放在斜面上的物块m相连,弹 簧的轴线与斜乙 M 面平行。若物块在斜面上做简谐运动,斜面体保持静止,则下列图象中可定
7题图 性反映地面对斜面体的支持力,与时间t的关系的是:【 】
,,,,
N N N N 0 0 0 0 t t t t
A B C D
8题图 8(如图,物体B、C分别连接在轻弹簧两端,将其静置于吊篮A中的水平底板上,已知A、B、C的质量都是m,重力加速度为g,那么将悬挂吊篮的细线烧断的瞬间,A、B、C的加速度分别为多少,
9:如图所示,一质量为m的物体系于长度分别为l、l的两根细线上,l的一端悬挂在天花板上,与12 1
竖直方向夹角为θ, l水平拉直,物体处于平衡状态,现将l线剪断22 l1θ
l2(1)求剪断瞬时物体的加速度. l1θ(2)若将上图中的细线l改变为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图所1l2
示,其他条件不变,现将l剪断,求剪断瞬时物体的加速度. 2
1(如图4-19所示,一轻质弹簧一端系在墙上的O点,自由伸长到B点,今将一小物体m把弹簧压缩到A点,然后释放,小物体能运动到C点静止。物体与水平地面间的动摩擦因数恒定,试判断下列说法正确的是( )
图4-19 A(物体在B点所受合外力为零
B(物体从A点到B点速度越来越大,从B点到C点速度越来越小
C(物体从A点到B点速度越来越小,从B点到C点加速度不变
D(物体从A点到B点先加速后减速,从B点到C点一直减速运动
2(如图4-20所示,A、B、C、D、E、F六个小球分别用弹簧、细绳和细杆联结,挂于水平天花板上,若某一瞬间同时在a、b、c处将悬挂的细绳剪断,比较各球下落瞬间的
加速度,下列说法中正确的是( )
A(所有小球都以g的加速度下落
B(A球的加速度为2g,B球的加速度为g 图4-20
C( C、D、E、F球的加速度均为g
D(E球的加速度大于F球的加速度
3(一个物体受到几个力作用而处于静止状态,若保持其它力不变而将其中的一个力F逐渐减小1到零方向保持不变),然后又将F逐渐恢复原状,在这个过程中,物体的( )1
A(加速度增加,速度增大 B(加速度减小,速度增大
C(加速度先增加后减小,速度增大 D(加速度和速度都是先增大后减小
4(物体m在光滑的水平面上受一个沿水平方向恒力F的作用向前
运动。如图4-21所示。它的正前方固定一根劲度系数足够大的弹簧,当木块接触弹簧后( )
A(仍做匀加速运动
B(立即开始做匀减速运动
C(当弹簧处于最大压缩量时,物体的加速度不为零图4-21
D(在一段时间内仍做加速运动,速度继续增大
5(在光滑水平面上,物体受到水平的两平衡力F、F作用处12于静止状态,当其中水平向右的力F发生如图4-22所示的变化,F保持不变时,则( )12
A(在OA时间内,物体将向左作变加速运动,加速度逐渐增大 图4-22
B(在A时刻物体的速度和加速度均达最大