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微练13 瞬时性问题
1.细绳拴着一个质量为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(cos 53°=0.6,sin 53°=0.8)( )
A.小球静止时弹簧的弹力大小为mg
B.小球静止时细绳的拉力大小为mg
C.细绳烧断瞬间小球的加速度立即变为g
D.细绳烧断瞬间小球的加速度立即变为g
2.如图所示,弹弓将飞箭以竖直向上的初速度v0弹出,飞箭上升到最高点后返回,再徐徐下落,已知飞箭上升过程中受到的空气阻力越来越小,下落过程中受到的空气阻力越来越大,则飞箭( )
A.上升过程中,速度越来越大
B.上升过程中,加速度越来越小
C.下落过程中,速度越来越小
D.下落过程中,加速度越来越大
3.(2024·湖南卷)如图,质量分别为4m、3m、2m、m的四个小球A、B、C、D,通过细线或轻弹簧互相连接,悬挂于O点,处于静止状态,重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断,则剪断瞬间B和C的加速度大小分别为( )
A.g,1.5g B.2g,1.5g
C.2g,0.5g D.g,0.5g
4.如图所示,物块1的质量为3m,物块2的质量为m,两者通过轻弹簧相连,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,物块1、2的加速度大小分别为a1、a2。重力加速度大小为g。则有( )
A.a1=0,a2=g B.a1=g,a2=g
C.a1=0,a2=4g D.a1=g,a2=4g
5.(多选)如图所示,两小球1和2之间用轻弹簧B相连,弹簧B与水平方向的夹角为30°,小球1的左上方用轻绳A悬挂在天花板上,绳A与竖直方向的夹角为30°,小球2的右边用轻绳C沿水平方向固定在竖直墙壁上。两小球均处于静止状态。已知重力加速度为g,则( )
A.球1和球2的质量之比为1∶2
B.球1和球2的质量之比为2∶1
C.在轻绳A突然断裂的瞬间,球1的加速度大小为g
D.在轻绳A突然断裂的瞬间,球2的加速度大小为2g
6.如图所示,四只猴子水中捞月,它们将一颗又直又高的杨树压弯,竖直倒挂在树梢上,从上到下依次为1、2、3、4号猴子。正当4号打算伸手捞“月亮”时,3号突然两手一滑没抓稳,4号扑通一声掉进了水里。假设3号手滑前四只猴子都处于静止状态,四只猴子的质量都相等且为m,重力加速度为g,那么在3号猴子手滑后的一瞬间( )
A.4号猴子的加速度和速度都等于0
B.3号猴子的加速度大小为g,方向竖直向上
C.2号猴子对3号猴子的作用力大小为
D.1号猴子对2号猴子的作用力大小为
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第三章 运动和力的关系
微练13 瞬时性问题
1.D 小球静止时,由平衡条件得弹簧的弹力F=mg tan 53°=mg,细绳的拉力FT= =mg,故A、B均错误;细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳的拉力大小相等、方向相反,则此瞬间小球的加速度大小为g,故C错误,D正确。
2.B 上升过程飞箭所受的合力F上=mg+F阻=ma,飞箭上升过程中受到的空气阻力越来越小,合力F上变小,加速度也越来越小,故做加速度逐渐减小的减速运动,B正确,A错误;下降过程飞箭所受的合力F下=mg-F阻=ma′,飞箭下降过程中受到的空气阻力越来越大,合力F下变小,加速度越来越小,故做加速度逐渐减小的加速运动,C、D错误。
3.A 剪断前,对B、C、D分析有FAB=(3m+2m+m)g,对D有FCD=mg;剪断后,对B有FAB-3mg=3maB,解得aB=g,方向竖直向上;对C有FDC+2mg=2maC,解得aC=1.5g,方向竖直向下。故选A。
4.C 开始时,对物块1分析,处于平衡状态,弹簧的弹力F=3mg。抽出木板的瞬间,弹簧的弹力不变,物块1所受的合力仍然为零,则加速度a1=0。对物块2,抽出木板的瞬间,受重力和弹簧向下的弹力,根据牛顿第二定律得a2==4g,故C正确。
5.BC 对两小球1、2受力分析如图
根据平衡条件有FB=m1g,FBsin 30°=m2g,所以,在轻绳A突然断裂的瞬间,弹簧弹力未来得及变化,球2的加速度大小为0,弹簧弹力FB=m1g,对球1有F合=2m1g cos 30°=m1a,解得a=g,故选项B、C正确。
6.C 在3号猴子手滑后的一瞬间,4号猴子只受重力作用,其加速度等于重力加速度,速度等于0,A错误;在3号猴子手滑后的一瞬间,1号、2号、3号猴子的加速度a相同,加速度a大小为mg=3ma,解得a=g,加速度的方向竖直向上,B错误;2号猴子对3号猴子的作用力F23大小为F23-mg=ma,解得F23=,C正确;1号猴子对2号猴子的作用力F12大小为F12-2mg=2ma,解得F12=,D错误。
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