瞬时加速度
目79788[宝典]
瞬时加速度问题
【两种基本模型】:
,、刚性绳模型(细钢丝、细线等):认为是一种不发生明显形变即可产生弹力的物体,它的形变的发生和变化过程历时极短,在物体受力情况改变(如某个力消失)的瞬间,其形变可随之突变为受力情况改变后的状态所要求的数值。 ,、轻弹簧模型(轻弹簧、橡皮绳、弹性绳等):此种形变明显,其形变发生改变需时间较长,在瞬时问题中,其弹力的大小可看成是不变。 【解决此类问题的基本方法】:
(1)分析原状态(给定状态)下物体的受力情况,求出各力大小(若物体处于平衡状态,则利用平衡条件;若处于加速状态则利用牛顿运动定律); (2)分析当状态变化时(烧断细线、剪断弹簧、抽出木板、撤去某个力等),哪些力变化,哪些力不变,哪些力消失(被剪断的绳、弹簧中的弹力,发生在被撤去物接触面上的弹力都立即消失);
(3)求物体在状态变化后所受的合外力,利用牛顿第二定律 ,求出瞬时加速度。
【例题分析】:
1(如图所示,小球 A、B的质量分别 为m 和 2m ,用轻弹簧相连,然后用细线悬挂而静止,在剪断弹簧的瞬间,求 A 和 B 的加速度各为多少,A
B
图11题图 2(如图所示,木块A和B用一弹簧相连,竖直放在木板C上,三者静止于地面,它们的质量比是1:2:3,设所有接触面都是光滑的,当沿水平方向迅速抽出
A木块C的瞬时,A和B的加速度 a, ,a, 。AB
B
C
2题图 图3 3(如图所示,用轻弹簧相连的A、B两球,放在光滑的水平面上,m,2kg ,mAB,1kg, 在6N的水平力,作用下,它们一起向右加速运动,在突然撤去 F 的瞬间,两球加速度a, a, 。 AB ABF
图5 B 3题图
4(如图质量为m的小球用水平弹簧系住,并用倾角为30?的光滑木
板AB托住,小球恰好处于静止状态(当木板AB突然向下撤离的瞬间,
小球的加速度【 】
4题图 A(0
23B(大小为g,方向竖直向下 3
23C(大小为g,方向垂直于木板向下 3
3 D(大小为g,方向水平向右 3
5(物块A、A、B和B的质量均为m,A、A用刚性轻杆连121212
接,B、B用轻质弹簧连结,两个装置都放在水平的支托物12
上,处于平衡状态,如图今突然撤去支托物,让物块下落,在除去支托物的瞬间,A、A受到的合力分别为和,FF12ff12
5题图 B、B受到的合力分别为F和F,则 【 】 1212
A(= 0,= 2mg,F = 0,F = 2mg FF12ff12
B(= mg,= mg,F = 0,F = 2mg FF12ff12
C(= mg,= 2mg,F = mg,F = mg FF12ff12
D(= mg,= mg,F = mg,F = mg FF12M ff12
6(如下图所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根轻质弹簧,两弹簧的一端分别
2用销钉M、N固定于杆上,若拔去销钉M,小球的加速度大小为12m/s。若不拔去
2销钉M,而拔去销钉N瞬间,小球的加速度可能是(g=10m/s)【 】
22N A.22m/s 竖直向上 B.22m/s 竖直向下
22C.2m/s 竖直向上 D.2m/s 竖直向下 6题图
【练习】:
1(如图所示,质量为M的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定一个质量为m的小球,小球上下振动时,框架始终没有跳起.当框架对地面压力为零瞬间,小球的加速度大小为:【 】
1题图 图2-8 M,mM,mA.g B. g C.0 D. gmm
2(如图所示,A、B两小球质量分别为M和M连在弹簧两端, BA B
端用细线固定在倾角为30?的光滑斜面上,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为:【 】
2题图 图2-9 ggA.都等于 B. 和0 22
图3-3-13 3题图
MMMMgg,,ABABC.和0 D.0和 ,,M2M2BB
3(一根轻弹簧上端固定同上端挂一质量为m的平盘,盘中有一质量为m的物体(如图3-3-13)o
当盘静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长为l,今向下拉盘使弹簧再伸长 l后停止,然后松手放开,则刚松手时盘对物体的弹力等于(设弹簧处在弹性限度以内):【 】
,l,lA( B( (1,)mg(1,)(m,m)gll
,l,lC( D( mg(m,m)gll
4(如图所示,质量相同的木块A、B,用轻质弹簧连接处
于静止状态,现用水平恒力推木块A,则弹簧在第一次压
缩到最短的过程中 :【 】 4题图 A(A、B速度相同时,加速度a = a AB
B(A、B速度相同时,加速度a>a AB
C(A、B加速度相同时,速度υ<υ AB
D(A、B加速度相同时,速度υ>υAB
5(如图所示,小球质量为m,被三根质量不计的弹簧A、B、C
0拉住,弹簧间的夹角均为120,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:【 】
A(g/2,竖直向下; B(g/2,竖直向上; C(g/4,竖直向下; D(g/4,竖直向上;
6(如图所示,一根轻弹簧竖直直立在水平面上,下端固定。5题图 在弹簧正上方有一个物块从高处自由下落到弹簧上端O,将弹
簧压缩。当弹簧被压缩了x时,物块的速度减小到零。从物块和弹簧接触开始到物块速度0
减小到零过程中,物块的加速度大小a随下降位移大小x变化的图象,可能是下图中的:【 】
a a a a B C A D g g g g x0
O x x x x o o o o xxxx0 0 0 0 6题图
7(如图所示,斜面体M的底面粗糙,斜面光滑,放在粗糙水平面上。 m 弹簧的一端固定在墙面上,另一端与放在斜面上的物块m相连,弹 簧乙 M 的轴线与斜面平行。若物块在斜面上做简谐运动,斜面体保持静止,
7题图 则下列图象中可定性反映地面对斜面体的支持力,与时间t的关系的是:【 】
,,,,
N N N N
0 0 0 0 t t t t
A B C D
8(如图,物体B、C分别连接在轻弹簧两端,将其静置于吊篮A中的水平底板上,已知A、B、C的质量都是m,重力加速度为g,那么将悬挂吊篮的细线烧断的瞬间,A、B、C的加速度分别为多少,
8题图