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专题03 牛顿第二定律的瞬时性
重难讲练
1. 求解瞬时加速度的一般思路
[来源:学科网ZXXK]
2. 加速度可以随着力的突变而突变,而速度的变化需要一个积累的过程,不会发生突变。
【典例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4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
【典例2】(2019届福建省厦门市湖滨中学高三上第一次阶段检测)
如图,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O.整个系统处于静止状态,现将细线剪断,将物块a的加速度的大小记为a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2,重力加速度大小为g.在剪断的瞬间( )
A. a1=3g B. a1=0
C. Δl1=2Δl2 D. Δl1=Δl2
【典例3】如图所示,A、B、C三球的质量均为m,轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连,A、B间由一轻质细线连接,B、C间由一轻杆相连。倾角为θ的光滑斜面固定在地面上,弹簧、细线与轻杆均平行于斜面,初始系统处于静止状态,细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A.A球的加速度沿斜面向上,大小为gsin θ
B.C球的受力情况未变,加速度为0
C.B、C两球的加速度均沿斜面向下,大小均为gsin θ
D.B、C之间杆的弹力大小为0
【跟踪训练】
1.一轻弹簧上端固定,下端挂一物块甲,甲与乙用一细线相连,甲、乙质量相等,当甲、乙间的连线被剪断的瞬间, 甲、乙的加速度大小记作a甲和a乙,那么
[来源:学科网]
A. a甲=0,a乙=g B. a甲=0,a乙=0
C. a甲=g,a乙=g D. a甲=g,a乙=0
2. 如图,质量为1.5 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上,质量为0.5 kg的物体B由细线悬挂在天花板上,B与A刚好接触但不挤压。现突然将细线剪断,则剪断后瞬间A、B间的作用力大小为(g取10 m/s2)( )
A.0
B.2.5 N
C.5 N
D.3.75 N
3.如图所示,质量为m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连,Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q。球静止时,Ⅰ中拉力大小为T1,Ⅱ中拉力大小为T2。当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间,球的加速度a应是( )
A. 若剪断Ⅰ,则a=g,竖直向下
B. 若剪断Ⅱ,则,方向水平向左
C. 若剪断Ⅰ,则,方向沿Ⅰ的延长线
D. 若剪断Ⅱ,则a=g,竖直向上
4. 如图所示,在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量m=1 kg的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,此时小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零。在剪断轻绳的瞬间(g取10 m/s2)。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
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A.小球受力个数不变
B.小球将向左运动,且a=8 m/s2
C.小球将向左运动,且a=10 m/s2
D.若剪断的是弹簧,则剪断瞬间小球加速度的大小a=10 m/s2
5.(2019届福建省莆田第六中学高三9月月考)
如图所示,弹簧p和细绳q的上端固定在天花板上,下端用小钩钩住质量为m的小球C,弹簧、细绳和小钩的质量均忽略不计.静止时p、q与竖直方向的夹角均为60°.下列判断正确的有( )
A. 若p和球突然脱钩,则脱钩后瞬间q对球的拉力大小为mg
B. 若p和球突然脱钩,则脱钩后瞬间球的加速度大小为g
C. 若q和球突然脱钩,则脱钩后瞬间p对球的拉力大小为mg
D. 若q和球突然脱钩,则脱钩后瞬间球的加速度大小为g
6. 如图所示,在倾角为θ=30°的光滑斜面上,物块A、B质量分别为m和2m。物块A静止在轻弹簧上面,物块B用细线与斜面顶端相连,A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力。已知重力加速度为g,某时刻把细线剪断,当细线剪断瞬间,下列说法正确的是( )
A.物块A的加速度为0
B.物块A的加速度为
C.物块B的加速度为0
D.物块B的加速度为
7. 如图所示,物块1、2间用刚性轻质杆连接,物块3、4间用轻质弹簧相连,物块1、3质量为m,物块2、4质量为M,两个系统均置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。现将两木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4。重力加速度大小为g,则有( )
A.a1=a2=a