1、选择题
一根弹簧下悬吊一个小球,弹簧上端固定,一水平细线拉住小球弹簧偏离开始竖直方向α角,如图,当突然烧断水平细线时,小球运动的加速大小为
A.0
B.g
C.gtanα
D.
参考答案:C
本题解析:分析:小球受重力、弹簧的拉力和水平力作用处于静止,根据共点力平衡,运用合成法求出拉力F的大小,当突然烧断水平细线时,重力与弹簧的弹力瞬间不变,小球所受合力方向与细线反向,由牛顿第二定律求解加速度
解答:
解:(1)小球处于静止状态,合外力为零,对其进行受力分析,
如图所示:F=mgtanα
当细线烧断瞬间,重力与弹簧的弹力瞬间不变,小球所受合力方向与细线反向,
F′=-F
由牛顿第二定律求解加速度大小为:
a=gtanα
故选C
点评:注意弹簧的弹力与伸长量有关,而伸长量是不会突变的,但细线的拉力是可以突变的
本题难度:困难
2、选择题 在升降机的天花板上,用轻弹簧悬挂一个小球,升降机静止时,弹簧的伸长量为4cm,升降机运行时,弹簧的伸长量为3cm,则升降机的运动情况是
A.以a=g的加速度加速下降
B.以a=g的加速度加速下降
C.以a=g的加速度减速上升
D.以a=g的加速度减速上升
参考答案:AC
本题解析:分析:以小球为研究对象,分析受力情况:重力和弹簧的弹力.静止时,两力平衡.当弹簧伸长减小时,弹力减小,小球所受合力方向向下,根据牛顿第二定律求解加速度,分析运动情况.
解答:设小球的质量为m,弹簧的劲度系数为k.
静止时,mg=kx1
当弹簧伸长减小时,弹力减小,小球所受合力方向竖直向下,小球的加速度竖直向下.
根据牛顿第二定律得:mg-kx2=ma,x2=
x1
代入解得 a=
=2.5m/s2,方向竖直向下,则升降机可能以2.5m/s2的加速度减速上升,也可能以2.5m/s2的加速度加速下降.
故选AC.
点评:本题应用牛顿定律分析失重现象.对于超重和失重现象的判断,关键抓住加速度方向:加速度向上时,产生超重现象;相反,产生失重现象.
本题难度:困难
3、选择题 如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12m的竖立在地面上的钢管下滑,已知这名消防队员的质量为60kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零,已知消防队员加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3s,g取10m/s2,那么该消防队员

A.下滑过程中的最大速度为4m/s
B.加速和减速过程的时间之比为1∶2
C.加速和减速过程中所受摩擦力大小之比为1∶7
D.加速和减速过程的位移之比为1∶4
参考答案:CB
本题解析:试题分析:由于他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零,设消防队员在下滑过程中的最大速度为v,加速过程的加速度大小为a1,时间为t1,位移为s1,所受摩擦力为f1,减速过程的加速度大小为a2,时间为t2,位移为s2,所受摩擦力为f2,根据匀变速直线运动规律有:
=
=4m/s,解得:v=8m/s,故选项A错误;v=a1t1=a2t2,所以:
=
=
,故选项B正确;s1=
,s2=
,所以:
=
=
,故选项D错误;又因为:t=t1+t2,解得:a1=8m/s2,a2=4m/s2,根据牛顿第二定律有:mg-f1=ma1,f2-mg=ma2,所以
=
=
,故选项C正确。
考点:本题主要考查了匀变速直线运动规律和牛顿第二定律的应用问题,属于中档题。
本题难度:困难
4、选择题 由牛顿第二定律的数学表达式可推出m=F/a,关于物体的质量,下面说法中正确的是
A.在加速度一定时,跟合外力成正比
B.在合外力一定时,跟加速度成反比
C.在数值上等于它所受到的合外力跟它获得的加速度的比值
D.由合外力及加速度共同决定
参考答案:C
本题解析:
本题难度:困难
5、选择题 下列哪组单位与m/s2等价
A.N/kg
B.N/m
C.N/s
D.J/m
参考答案:A
本题解析:分析:根据加速度a与其他量的关系,推导单位关系.
解答:m/s2是加速度的单位.
根据a=
得:
1m/s2=1N/kg
故选A.
点评:物理规律不仅反映了物理量的数量关系,也反映它们之间的单位关系,熟知各个物理量的单位以及物理量之间关系公式,就正确解答本题.
本题难度:简单