如图所示,质量为 3kg 的物体 A 静止于竖直的轻弹簧上,质量为 2kg 的物体 B 用细线悬挂, A 、 B 间相互接触但无压力,取重力加速度 。某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间( )
A .弹簧的弹力大小为 B . A 的加速度为零
C . B 对 A 的压力大小为 D . B 的加速度大小为
C
【详解】 A .细线未剪断时, A 物体受重力和弹簧的弹力,处于平衡状态,根据平衡条件有
剪断细绳瞬间,弹簧不能发突变,所以弹簧的弹力不变仍为 30N ,故 A 错误;
B .剪断细绳瞬间, A 物体除受重力和弹簧的弹力外,还受到 B 物体的作用力,所以加速度不为零,故 B 错误;
CD .剪断细绳瞬间, AB 有共同的加速度,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
对物体 A 有
代入数据解得
故 C 正确, D 错误。
故选 C 。
苹果树上一个苹果自然掉落,若苹果下落过程中受到的空气阻力与苹果下落的速率成正比,则在下落过程中,苹果的加速度( )
A .可能先增大后减小 B .可能一直增大
C .保持不变 D .可能一直减小
D
【详解】苹果在下落过程中,受重力和空气阻力,根据牛顿第二定律得
苹果的速率从零开始不断增大,所以加速度可能一直减小,也可能先减小后不变。
故选 D 。
有三个光滑斜轨道 1 、 2 、 3 ,它们的倾角依次是 60° 、 45° 、 30° ,这些轨道交于 O 点,现有位于同一竖直线上的 3 个小物体甲、乙、丙,分别沿这 3 个轨道同时从静止自由下滑,如图所示,物体滑到 O 点的先后顺序为( )
A .甲最先,乙稍后,丙最后
B .乙最先,然后是甲和丙同时到达
C .丙最先,乙稍后,甲最后
D .甲、乙、丙同时到达
B
【详解】设斜轨道底边的长度为 ,斜面的倾角为
,则斜轨道的长度为
根据牛顿第二定律得,物体下滑的加速度为
则有
代入数据得
得到
根据数学知识得知
则甲和丙运动的时间相等,同时达到斜轨道的底端 O 点;乙运动时间最短,乙最先到达 O 点。故 ACD 错误, B 正确。
故选 B 。
【点睛】图中甲乙丙三根斜轨底部到墙面的水平距离相等,将斜轨的长度转化成水平距离与角度的关系。再结合牛顿第二定律进行解答。
如图所示,质量分别是 m 和 2 m 的两个物体用一根轻质弹簧连接后再用细绳悬挂,稳定后将细绳剪断,则剪断的瞬间,下列说法正确的是( g 是重力加速度)( )
A .质量为 m 的物体加速度是 0 B .质量为 2 m 的物体加速度是 g
C .质量为 m 的物体加速度是 3 g D .质量为 2 m 的物体加速度是 3 g
C
【详解】 AC .稳定时,根据共点力平衡得弹簧的弹力大小
剪断细绳的瞬间,弹簧的弹力不变,对于质量为 m 的物体,所受的合力为
根据牛顿第二定律可得加速度
解得
A 错误, C 正确;
BD .对于质量为 2 m 的物体,剪断细绳瞬间,由于弹簧弹力不变,所以所受合外力仍为零,所以加速度
BD 错误。
故选 C 。
可升降的跳楼机是游乐园和主题乐园常见的大型机动游戏装置。若某人乘坐跳楼机的 图像如图,取竖直向上为正方向, g 取
,则( )
A .跳楼机在 内的加速度比
内的加速度大
B .跳楼机在 内的平均速度大小为
C .跳楼机在 末离地高度最大
D . 时间内人对座椅的压力大小与自身重力的比值为
D
【详解】 A .跳楼机在 内的加速度
内的加速度
负号表示方向,跳楼机在 内的加速度比
内的加速度小。 A 错误;
B .跳楼机在 内位移大小等于
图像与坐标轴围成的面积
跳楼机在 内的平均速度大小
B 错误;
C .跳楼机在 末离地高度最大。 C 错误;
D .设座椅对人的支持力大小为 ,人的质量为
,由牛顿第二定律
解得
由牛顿第三定律得,人对座椅的压力 的大小等于座椅对人的支持力
的大小。
时间内人对座椅的压力大小与自身重力的比值
D 正确。
故选 D 。
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