内容正文:
限时规范训练
[基础巩固]
1.两个质量均为m的小球,用两条轻绳连接,处于平衡状态,如图所示.现突然迅速剪断轻绳OA,让小球下落,在剪断轻绳的瞬间,设小球A、B的加速度分别用a1和a2表示,则( )
A.a1=g,a2=g
B.a1=0,a2=2g
C.a1=g,a2=0
D.a1=2g,a2=0
解析:A 由于绳子张力可以突变,故剪断OA后小球A、B只受重力,其加速度a1=a2=g.故选项A正确.
2.(2021·全国甲卷)如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处,上部架在横杆上.横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角θ可变.将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放,物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关.若θ由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t将( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
解析:D 设PQ的水平距离为L,由运动学公式可知=gsin θt2,可得t2=,可知θ=45°时,t 有最小值,故当θ从由30°逐渐增大至60°时下滑时间t先减小后增大.故选项D正确.
3.质量为1 t的汽车在平直公路上以10 m/s的速度匀速行驶,阻力大小不变,从某时刻开始,汽车牵引力减少2000 N,那么从该时刻起经过6 s,汽车行驶的路程是( )
A.50 m B.42 m
C.25 m D.24 m
解析:C 汽车匀速行驶时,F=Ff ①,设汽车牵引力减小后加速度大小为a,牵引力减少ΔF=2000 N时,Ff-(F-ΔF)=ma ②,解①②得a=2 m/s2,与速度方向相反,汽车做匀减速直线运动,设经时间t汽车停止运动,则t== s=5 s,故汽车行驶的路程x=t=×5 m=25 m,故选项C正确.
4.(2021·菏泽一模)一小物块从倾角为α=30°足够长的斜面底端以初速度v0=10 m/s沿斜面向上运动(如图所示),已知物块与斜面间的动摩擦因数μ=,g取10 m/s2,则物块在运动时间t=1.5 s 时离斜面底端的距离为( )
A.3.75 m B.5 m
C.6.25 m D.15 m
解析:B 小物块沿斜面向上运动时加速度大小为a=gsin α+μgcos α=10 m/s2,物块运动到最高点的时间t==1 s<1.5 s.由于mgsin α=μmgcos α,小物块运动到最高点速度为0时即停止,故此时小物块离斜面底端的距离为x==5 m,故B正确.
5.(多选)如图所示,质量均为m的木块A和B用一轻弹簧相连,竖直放在光滑的水平面上,木块A上放有质量为2m的木块C,三者均处于静止状态.现将木块C迅速移开,若重力加速度为g,则在木块C移开的瞬间( )
A.弹簧的形变量不改变
B.弹簧的弹力大小为mg
C.木块A的加速度大小为2g
D.木块B对水平面的压力大小迅速变为2mg
解析:AC 由于弹簧长度不能突变,所以移开C的瞬间,弹簧的形变量不变,故A正确;开始整体处于平衡状态,弹簧的弹力大小等于A和C的重力,即F=3mg,移开C的瞬间,弹簧的形变量不变,即弹簧的弹力不变,仍为3mg,故B错误;A受到的合力大小等于C的重力,对木块A由牛顿第二定律得2mg=ma,解得a=2g,方向竖直向上,故C正确;对木块B由平衡条件得3mg+mg=FN,解得FN=4mg,由牛顿第三定律可知,木块B对水平面的压力大小为4mg,故D错误.
6.(多选)如图所示,质量分别为m1=0.2 kg、m2=0.1 kg 的小球1和2用轻质弹簧连接.某人用手通过轻绳给小球1施加F=6 N的竖直恒力,使整个装置一起竖直向上加速运动.某时刻手突然停止,此时小球1、2的加速度大小分别为a1和a2;取重力加速度g=10 m/s2,忽略空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.装置在恒力F作用下加速运动时,弹簧的弹力大小为4 N
B.装置在恒力F作用下加速运动时,弹簧的弹力大小为2 N
C.手停止的瞬间,a1=10 m/s2,a2=10 m/s2
D.手停止的瞬间,a1=20 m/s2,a2=10 m/s2
解析:BD 在恒力F作用下整个装置一起竖直向上做匀加速运动,对整体由牛顿第二定律有F-(m1+m2)g=(m1+m2)a0,对球2由牛顿第二定律有F弹-m2g=m2a0,联立方程得F弹=2 N,故A错误,B正确;手停止运动的这一瞬间,绳变松弛,绳的拉力突变为0,弹簧弹力不能发生突变,F弹=2 N,对球1由牛顿第二定律有F弹+m1g=m1a1,得a1=20 m/s2,方向竖直向下,对球2由牛顿第二定律有F弹-m2g=m2a2,得a2=10 m/s2,方向竖直向上,故C错误,D正确.
7.某次滑雪训练中,运动员(可视为质点)站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作