瞬时加速度的分析 [例5]如图(a)所示.木块A.B用轻弹簧相连.放在悬挂的木箱C内.处于静止状态.它们的质量之比是1:2:3.当剪断细绳的瞬间.各物体的加速度大小及其方向? [解析]设A的质量为m.则B.C的质量分别为2m.3m 在未剪断细绳时.A.B.C均受平衡力作用.受力如图(b)所示.剪断绳子的瞬间.弹簧弹力不发生突变.故Fl大小不变.而B与C的弹力怎样变化呢?首先B.C间的作用力肯定要变化.因为系统的平衡被打破.相互作用必然变化.我们没想一下B.C间的弹力瞬间消失.此时C 做自由落体运动.ac=g,而B受力F1和2mg.则aB=(F1+2mg)/2m>g.即B的加速度大于C的加速度.这是不可能的.因此 B.C之间仍然有作用力存在.具有相同的加速度.设弹力为N.共同加速度为a.则有 F1+2mg-N=2ma ----① 3mg+N =3ma -----② F1=mg 解答 a=1.2. N=0·6 mg 所以剪断细绳的瞬间.A的加速度为零,B.C加速度相同.大小均为1.2g.方向竖直向下. [例6]在光滑水平面上有一质量m=Ikg的小球.小球与水平轻弹簧和与水平方向夹角O为300的轻绳的一端相连.如图所示.此时小球处于静止状态.且水平面对小球的弹力恰好为零.当剪断轻绳的瞬间.小球加速度的大小和方向如何?此时轻弹簧的弹力与水平面对球的弹力比值是多少? 简析:小球在绳末断时受三个力的作用. 绳剪断的瞬间.作用于小球的拉力T立即消失.但弹簧的形变还存在.故弹簧的弹力F存在. (1)绳未断时: Tcos300=F.Tsin300=mg 解得:T=20 N F=10 N (2)绳断的瞬间:T=0.在竖直方向支持力N=mg.在水平方向F=ma.所以a=F/m=10m/s2 此时F/N=10/10= 当将弹簧改为轻绳时.斜向上拉绳断的时间.水平绳的拉力立即为零. [例7]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,弹簧间的夹角均为1200,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 ①g/2,竖直向下;②g/2,竖直向上;③g/4,竖直向下;④g/4,竖直向上; A.①②;B.①④;C.②③;D.③④; 解析:设弹簧C中的弹力大小为F,则弹簧A.B中的弹力大小为3F. (1)当A.B.C均体现拉力:平衡时3F=F+mg,∴F=½mg.剪断C时:3F-mg=ma1 ∴a1=½g,方向竖直向上. (2)当A.B体现为拉力,C体现为推力:平衡时:3F+F=mg,∴F=¼mg;剪断C时:3F-mg=ma2 , ∴a2=-¼g,方向竖直向下.故答案C. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,在光滑的水平面上,质量分别为m1m2的木块AB之间用轻弹簧相连,在拉力F作用下,以加速度a做匀加速直线运动,某时刻突然撤去拉力F,此瞬时AB的加速度为a1a2,则(  )

图3-3-13

A.a1a2=0

B.a1aa2=0

C.a1aa2a

D.a1aa2=-a

【解析】:选D.两物体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Fm1a,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物体:取向右为正方向,-m1am2a2a2=-a,所以只有D项正确.

 

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如图所示,在光滑的水平面上,质量分别为m1m2的木块AB之间用轻弹簧相连,在拉力F作用下,以加速度a做匀加速直线运动,某时刻突然撤去拉力F,此瞬时AB的加速度为a1a2,则(  )

图3-3-13

A.a1a2=0

B.a1aa2=0

C.a1aa2a

D.a1aa2=-a

【解析】:选D.两物体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Fm1a,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物体:取向右为正方向,-m1am2a2a2=-a,所以只有D项正确.

 

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(1)在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

①图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是____________________

②本实验采用的科学方法是(   )

A.理想实验法

B.等效替代法

C.控制变量法

D.建立物理模型法

(2)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取A、 B、 C、 D、 E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点,图中没有画出,打点计时器接周期为T=0.02 s的交流电源.他经过测量并计算得到打点计时器在打B、 C、 D、 E、F各点时物体的瞬时速度如下表:

①计算的公式为=         

②根据(1)中得到的数据,以A点对应的时刻为t=0,作出v-t图象,并求物体的加速度

a=     m/s2 ;

(3)某同学设计了如图甲所示的装置来探究加速度与力的关系。打点计时器固定在一端带有定滑轮的长木板上,细绳的两端分别与带有纸带小车和矿泉水瓶连接。

①该小组在实验操作中,在保持小车的质量不变的情况下,向矿泉水瓶中逐渐加水,研究小车加速度与小车受力的关系。这种实验研究方法叫做             

②利用多次测量的数据,画出了如图丙所示的a-F关系图线。

分析发现图线在水平轴上有明显的截距  (OA不为零),这是因为:_      ___                 _____。

 

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(1)在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

①图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是____________________
②本实验采用的科学方法是(  )
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.建立物理模型法
(2)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取A、 B、 C、 D、 E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点,图中没有画出,打点计时器接周期为T="0.02" s的交流电源.他经过测量并计算得到打点计时器在打B、 C、 D、 E、F各点时物体的瞬时速度如下表:

①计算的公式为=         
②根据(1)中得到的数据,以A点对应的时刻为t=0,作出v-t图象,并求物体的加速度
a=    m/s2 ;
(3)某同学设计了如图甲所示的装置来探究加速度与力的关系。打点计时器固定在一端带有定滑轮的长木板上,细绳的两端分别与带有纸带小车和矿泉水瓶连接。

①该小组在实验操作中,在保持小车的质量不变的情况下,向矿泉水瓶中逐渐加水,研究小车加速度与小车受力的关系。这种实验研究方法叫做             
②利用多次测量的数据,画出了如图丙所示的a-F关系图线。

分析发现图线在水平轴上有明显的截距 (OA不为零),这是因为:_     ___                _____。

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(1)在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

①图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是____________________
②本实验采用的科学方法是(  )
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.建立物理模型法
(2)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取A、 B、 C、 D、 E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点,图中没有画出,打点计时器接周期为T="0.02" s的交流电源.他经过测量并计算得到打点计时器在打B、 C、 D、 E、F各点时物体的瞬时速度如下表:

①计算的公式为=         
②根据(1)中得到的数据,以A点对应的时刻为t=0,作出v-t图象,并求物体的加速度
a=    m/s2 ;
(3)某同学设计了如图甲所示的装置来探究加速度与力的关系。打点计时器固定在一端带有定滑轮的长木板上,细绳的两端分别与带有纸带小车和矿泉水瓶连接。

①该小组在实验操作中,在保持小车的质量不变的情况下,向矿泉水瓶中逐渐加水,研究小车加速度与小车受力的关系。这种实验研究方法叫做             
②利用多次测量的数据,画出了如图丙所示的a-F关系图线。

分析发现图线在水平轴上有明显的截距 (OA不为零),这是因为:_     ___                _____。

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