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专题强化卷3 超重与失重 连接体 瞬时加速度问题
1.D
2.【解析】 对A、B整体进行受力分析,根据牛顿第二定律可得mBg=(mA+mB)a,对物体A,设绳的拉力为F,由牛顿第二定律得,F=mAa,解得F=mAg,B正确.
【答案】 B
3.【解析】 将m1、m2看作整体,设两物块一起运动的加速度为a.
由牛顿第二定律得F1-F2=(m1+m2)a ①
对质量为m1的物块隔离分析,根据牛顿第二定律有
F1-F3=m1a ②
由①②两式得F3=,选项D正确.
【答案】 D
4.【解析】 将整个运动过程分解为六个阶段.第一阶段货物先向下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得mg-F=ma,解得F=mg-ma<mg;第二阶段货物做匀速直线运动,F=mg;第三阶段货物向下做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律得F-mg=ma,解得F=mg+ma>mg;第四阶段货物向上做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得F-mg=ma,解得F=mg+ma>mg;第五阶段货物做匀速直线运动,F=mg;第六阶段货物向上做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律得mg-F=ma,解得F=mg-ma<mg.故B正确,A、C、D错误.
【答案】 B
5.【解析】 木箱突然被拉动,表明木箱所受摩擦力变小了,即木箱与地板之间的弹力变小了,重力大于弹力,木箱所受合力向下,处于失重状态,选项C正确.
【答案】 C
6.【解析】 隔离小铁球受力分析得F合=mgtan α=ma且合外力方向水平向右,故小铁球加速度为gtan α,因为小铁球与凹槽相对静止,故系统的加速度也为gtan α,A、C错误.对整体受力分析得F=(M+m)a=(M+m)·gtan α,故B正确,D错误.
【答案】 B
7.【解析】 两木块在光滑的水平面上一起以加速度a向右匀加速运动时,弹簧的弹力F弹=m1a,在力F撤去的瞬间,弹簧的弹力来不及改变,大小仍为m1a,因此对A来讲,加速度此时仍为a,对B:取向右为正方向,-m1a=m2a2,a2=-a,所以D正确.
【答案】 D
8.【解析】 剪断细线前,对B、C整体受力分析,整体受到的重力和细线的拉力平衡,故FT=2mg,再对物体A受力分析,其受到重力、细线拉力和弹簧的弹力;剪断细线后,三个物体的重力和弹簧的弹力不变,细线的拉力变为零,故物体B受到的合力等于2mg,方向竖直向下,物体A受到的合力为2mg,方向竖直向上,物体C受到的力不变,合力为零,故物体B有方向竖直向下的大小为2g的加速度,物体A具有方向竖直向上的大小为2g的加速度,物体C的加速度为0,因取竖直向下为正方向,故选项B正确.
【答案】 B
9.AC 10.BD
11.【解析】 当用沿斜面向上的恒力拉A,两物块沿斜面向上匀加速运动时,对整体运用牛顿第二定律,
有F-(mA+mB)gsin θ-μ(mA+mB)gcos θ=(mA+mB)a,得a=-gsin θ-μgcos θ.
隔离B研究,根据牛顿第二定律有FT-mBgsin θ-μmBgcos θ=mBa,
则FT=mBgsin θ+μmBgcos θ+mBa=,
要增大FT,可减小A物块的质量或增大B物块的质量,故A、B正确.
【答案】 AB
12.【解析】 第一次放置时M静止,则由平衡条件可得:Mgsin α=mg;第二次按图乙放置时,对整体,由牛顿第二定律得:Mg-mgsin α=(M+m)a,联立解得:a=(1-sin α)g=g.对M,由牛顿第二定律:T-mgsin α=ma,解得:T=mg,故A、D正确,B、C错误.
【答案】 AD
13.【解析】 对A、B整体受力分析和单独对B受力分析,分别如图甲、乙所示:
对A、B整体,根据牛顿第二定律有:
F-(mA+mB)g=(mA+mB)a
对物体B,根据牛顿第二定律有:
FT-mBg=mBa,
联立解得:FT=400 N.
【答案】 400 N
14.【解析】 (1)匀速上升时,由平衡条件得:
FN1=mg=600 N,
由牛顿第三定律得,人对体重计压力为600 N,即体重计示数为600 N.
(2)以a1=4 m/s2的加速度加速上升时,由牛顿第二定律得:FN2-mg=ma1,
则FN2=mg+ma1=840 N
由牛顿第三定律得,人对体重计的压力为840 N,即体重计示数为840 N.
(3)以a2=5 m/s2的加速度加速下降时,由牛顿第二定律得:mg-FN3=ma3,
则FN3=mg-ma3=300 N,
由牛顿第三定律得,人对体重计的压力为300 N,即体重计示数为300 N.
【答案】 (1)600 N (2)840 N (3)300 N
15.【解析】 (1)根据题意知,在4~18 s时间内,物体随电梯一起匀速运动,由平衡条件及牛顿第三定律知:
台秤受的压力和物体的重力相等,即