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选择题考点专项 11 加速度突变问题
1.如图,物块A放置于粗糙的木箱底部,一水平轻弹簧一端与A相连,另一端
与木箱竖直内壁相连,开始木箱和A静止,弹簧处于压缩状态,若某时刻观察
到A开始相对于木箱向右移动,这可能是由于以下哪种原因造成( )
A.木箱突然向上加速运动
B.木箱突然向下加速运动
C.木箱突然向左加速运动
D.木箱突然向右加速运动
2.如图所示,质量分别为m和3m的A、B两物块,用一轻弹簧相连,将A用轻
绳悬挂于天花板上,用一木板托住物块 B。调整木板的位置,当系统处于静止
状态时,悬挂A物块的悬绳恰好伸直且没有拉力,此时轻弹簧的形变量为 x,
突然撤去木板,重力加速度为 g,物块运动过程中,弹簧始终在弹性限度内,
则下列说法正确的是( )
A.撤去木板瞬间,B物块的加速度大小为g
B.撤去木板瞬间,B物块的加速度大小为0.5g
C.撤去木板后,B物块向下运动3x时速度最大
D.撤去木板后,B物块向下运动4x时速度最大
3.两质量均为m的物块A、B用轻弹簧连接起来用细线悬挂在升降机内,如图所
示。升降机以v=2 m/s的速度匀速上升,某时刻细线突然断裂,则在细线断裂瞬间,A、B的加速度分别为(取竖直向上为正方向,重力加速度大小 g取10
m/s2)( )
A.-10 m/s2,0 B.-12 m/s2,2 m/s2
C.-20 m/s2,0 D.-22 m/s2,2 m/s2
4.两质量均为m的物块A、B用轻弹簧连接起来用细线悬挂在升降机内,如图所
示。当升降机正以大小为a=2 m/s2的加速度加速上升时,细线突然断裂,则在
细线断裂瞬间,A、B的加速度分别为(取竖直向上为正方向,重力加速度大小g
取10 m/s2)( )
A.-2 m/s2,2 m/s2 B.-12 m/s2,2 m/s2
C.-24 m/s2,0 D.-22 m/s2,2 m/s2
5.(多选)如图所示,A、B、C三个物体分别用轻绳和轻弹簧连接,放置在倾角为
θ的光滑斜面上,当用沿斜面向上的恒力 F作用在物体A上时,三者恰好保持
静止,已知A、B、C三者质量相等,重力加速度为 g。下列说法正确的是(
)
A.在轻绳被烧断的瞬间,A的加速度大小为gsin θ
B.在轻绳被烧断的瞬间,B的加速度大小为gsin θ
C.剪断弹簧的瞬间,A的加速度大小为gsin θD.突然撤去外力F的瞬间,A的加速度大小为gsin θ
6.(多选)如图所示,A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上,两细线
与水平方向夹角分别为60°和30°,A、B间拴接的轻弹簧恰好水平,A、B两物
体处于静止状态,则( )
A.A、B所受弹簧弹力大小之比为∶1
B.A、B的质量之比为m ∶m =3∶1
A B
C.悬挂A、B的细线上拉力大小之比为∶1
D.同时剪断两细线的瞬间,A、B的瞬时加速度大小之比为1∶
7.(多选)用三根细线a、b、c将两个小球1和2连接,并悬挂如图所示。两小球
处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为30°,细线c水平,以下( )
A.剪断细线a的瞬间球1加速度大小为g
B.剪断细线a的瞬间球2加速度大小为g
C.剪断细线b的瞬间球1加速度大小为g
D.剪断细线b的瞬间球2加速度大小为g选择题考点专项11 加速度突变问题
1.C [开始木箱和A静止,弹簧处于压缩状态,弹簧对A向左的弹力与摩擦力
平衡,当A相对于木箱向右移动时,弹簧压缩量增大,摩擦力向左,A的合力
向左,产生向左的加速度,这可能是木箱突然向右减速或突然向左加速造成的,
故C正确。]
2.D [撤去木板瞬间,对A受力分析,有mg=kx,B物块受到的合力为3mg+
kx=4mg,由牛顿第二定律可知 4mg=3ma ,解得a =g,故A、B错误;当B
B B
物块受到的合外力为零时,速度最大,此时F =3mg=kx ,所以弹簧此时的伸
T2 2
长量x =3x,即B物块向下运动4x时速度最大,故C错误,D正确。]
2
3.C [细线断裂前,A、B两物块随升降机匀速上升,所受合力均为零;细线
断裂的瞬间,弹簧的弹力不变,大小等于物块 B所受的重力。物块A受到重力
和弹簧弹力的作用,加速度大小为a ==2g=20 m/s2,方向向下,物块B受力
A
不变,合力为零,所以加速度为a =0,故C正确。]
B
4.D [在细线断裂前,根据牛顿第二定律,对 B有F-mg=ma,解得弹簧弹
力F=m(a+g),在细线断裂瞬间,拉力突然消失而 F和A、B的重力不变,则
A受到的合力大小F ′=F +mg=2mg+ma=ma ,产生的加速度a =-(2g+a)
1 2 A A
=-22 m/s2,B 的受力不变,加速度不变,为 2 m/s2,D 正确,A、B、C 错
误。]
5.CD [把A、B、C看成是一个整体进行受力分析,根据平衡条件可得拉力F
=3mgsin θ,在轻绳被烧断的瞬间,AB之间的绳子拉力为零,对A由牛顿第二
定律F-mgsin θ=ma ,解得a =2gsin θ,故A错误;在轻绳被烧断前,对C
A A
根据平衡条件可得弹簧弹力 F =mgsin θ,在轻绳被烧断的瞬间,对于 B分析,
弹
由于绳子拉力为零,弹簧弹力不变,根据牛顿第二定律 F +mgsin θ=ma ,解
弹 B
得a =2gsin θ,故B错误;剪断弹簧的瞬间,对于A、B整体,弹簧弹力为零,
B
根据牛顿第二定律F-2mgsin θ=2ma ,解得a =gsin θ,则A的加速度大小
AB AB
a =a =gsin θ,故C正确;突然撤去外力F的瞬间,对A、B整体,由牛顿第
A AB
二定律F +2mgsin θ=2ma ′,解得a ′=gsin θ,则A的加速度为a ′=a ′=
弹 AB AB A AB
gsin θ,故D正确。]6.BCD [A、B用同一根弹簧相连,所受弹簧弹力大小相等,故 A错误;设细
线中拉力分别为F 和F ,对A、B及轻弹簧整体受力分析,水平方向有 F cos
TA TB TA
60°=F cos 30°,解得F ∶F =∶1,对A、B单独受力分析,根据平衡条件有
TB TA TB
tan 60°=,tan 30°=,解得m ∶m =3∶1,故B、C正确;同时剪断两细线的
A B
瞬间,A、B 的瞬时合力大小分别等于 F 和 F ,故瞬时加速度大小之比为
TA TB
a ∶a =∶=1∶,故D正确。]
A B
7.ABD [剪断细线a的瞬间,细线a、细线b拉力瞬间变为零,对球1,mg=
ma ,得a =g,球1加速度大小为g,故A正确;剪断细线a的瞬间,细线b、
1 1
细线c拉力瞬间变为零,对球2,mg=ma ,得a =g,球2加速度大小为g,故
2 2
B正确;剪断细线b的瞬间,对球1,mgsin 30°=ma ,得a =gsin 30°=g,故
1 1
C错误;剪断细线b的瞬间,细线b、细线c拉力瞬间变为零,对球2,mg=
ma ,得a =g,球2加速度大小为g,故D正确。]
2 2