瞬时加速度专题巩固复习12个例题

高三 瞬时加速度专题复习 例1 如右图所示,质量为的小球用水平弹簧系住,并用倾角为的光滑木板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,小球的加速度为（）A0 B大小为,方向竖直向下 C大小为,方向垂直木板向下 D大小为,方向水平向右例3 如图所示，木块、用一轻弹簧相连，竖直放在木块上，静置于地面上，质量之比是1：2：3，设所有接触面都光滑当沿水平方向迅速抽出木块的瞬间，、的加速度分别是 ， 。例4 如图所示,竖直放置在水平面上的轻弹簧上叠放着两个物块AB,它们的质量都2kg都处于静止状态.若突然将一个大小为10N的竖直向下的压力加在A上,在此瞬间,A对B的压力大小为A35N B25N C15N D5N 例5 如图,有一只质量为m的猫,竖直跳上一根用细绳悬挂起来的质量为M的长木柱上.当AB它跳上木柱后,细绳断裂,此时猫要与地面保持不变的高度,在此过程中,猫要使木柱对地的加速度大小为_.（例1图） （例3图） （例4图） （例5图）例6 如图所示,质量为M的木板放在倾角为的光滑斜面上,质量为m的人在木板上跑,假如脚与板接触处不打滑.(1)要保持木板相对斜面静止,人应以多大的加速度朝什么方向跑动?(2)要保持人相对于斜面的位置不动,求板的加速度.例7 传送带以恒定的速率 运动，已知它与水平面成 ，如图所示， ,将一个小物体无初速度地放在 P 点，小物体与传送带间的动摩擦因数为 ，问当皮带逆时针转动时，小物体运动到 Q 点的时间为多少？例8 如图所示，两个质量相同的小球A和B，甲图中两球间用不可伸长的细绳连接，然后用细绳悬挂起来，剪断悬挂线0A的瞬间，A球和B球的加速度分别是多少？例9 如图A所示，一质量为的物体系于长度分别为、的两根细线上，的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为，水平拉直，物体处于平衡状态。现将线剪断，求剪断瞬间物体的加速度。思考：若将图A中的细线改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图B所示，其他条件不变，求线剪断瞬间物体的加速度。例10 如右图,质量分别为、的物体A 和B 之间用一轻弹簧相连,再用细线连接到箱顶上,它们以加速度向下做匀加速运动.若,求细线被剪断瞬间A 、B 的加速度.例11 （1）如图3,绳子水平, 弹簧与竖直方向成角,小球静止,求从图中A处剪断瞬间小球的加速度是多少?（2）如图4,开始弹簧水平, 绳子与竖直方向成角,小球静止. 求当从图中A处剪断瞬间,小球的加速度为多少?例12 质量为m 的箱子C ,顶部悬挂质量也为m 的小球B ,B 的下方通过一轻弹簧与质量为m 的球A 相连,箱子用轻线悬于天花板上而处于平衡状态, 如右图所示. 现剪断轻线 ,则在剪断的瞬间小球A、B 和箱子C的加速度各为多大?答案：1、答案:C 未撤去AB前,小球受重力、弹簧的弹力和AB对小球的支持力,当撤去AB瞬 间,弹簧弹力不变,则弹力和重力的合力不变.因此分析AB对小球的支持力,然后再根 据牛顿第二定律就可解决. 不变,人在原地跑而使木板以多大的加速度朝什么方向运动?2、拔去销钉M 瞬间小球加速度大小为,则小球加速度方向可能有2种情况:向上或向下(设小球质量为m).(1) (加速度向上) 根据规律2知: 拔去M瞬间小球的合外力等于弹簧2在剪断前的弹力、方向向下; 根据剪断前小球平衡可得,弹簧1的弹力为、方向向上;再根据规律2得:拔去销钉N 瞬间加速度为、方向向下,故选项B 正确;(2) (加速度向下) 同理可得:拔去销钉N瞬间加速度大小为、方向向上,故本题正确答案为B、C.3、解析：由于接触面均光滑，又沿水平方向运动，但A、B在水平方向上均无运动，也无加速度，竖直方向上在与离开瞬间，、均在原位，弹簧未来得及恢复形变，仍保持原来的弹力大小，式中为A的质量，只是对的支持力变为零，根据牛顿第二定律，对：，。对：，方向向下，即、的加速度分别为和4、B5、6、解(1)要保持木板相对斜面静止,木板要受到沿斜面向上的摩擦力与木板的下滑力平衡,即 根据作用力与反作用力的性质可知,人受到木板对他沿斜面向下的摩擦力,所以人受到的合力为 方向沿斜面向下. (2)要保持人相对于斜面的位置不变,对人有,F为人受到的摩擦力且沿斜面向上,因此木板受到向下的摩擦力,木板受到的合力为,解得 ,方向沿斜面向下. 7、解析：当物体刚放在传送带上时，物体的速度速度传送带的速度，物体所受的滑动摩擦力方向沿斜面向下，加速度为：滑行时间： 滑行距离： 当物体与传送带的速度相同时，由于重力的作用物体继续加速，物体的速度大于传送带的速度，摩擦力的方向变为沿斜面向上，加速度为： 因为： 又： 解得：所以，小物体从 P 点运动到 Q 点的时间：8、剪断前后的受力分析如下：gA:B:A:TgB:剪断前：剪断后：综上得：A和 B： 9、解析：（1）对图A的情况，L2剪断的瞬间，绳L1不可伸缩，物体的加速度只能沿切线方向，则mgsin=ma所以，a=gsin 方向为垂直L1斜向下。经过受力分析可知，未剪断L2时，绳L1上拉力大小为T1=，剪断L2瞬间，绳L1上拉力大小为T1=mgcos，可见绳L1拉力大小发生了突变。（2）对图B的情况，设弹簧上拉力为F1，L2线上拉力为F2，重力为mg，物体在三力作用下保持平衡，有Flcos=mg，F1 sin=F2，F2=mgtan剪断线的瞬间，F2突然消失，F1是弹簧的弹力，在瞬时问题中保持不变，物体即在F2反方向获得加速度.因为mgtan=ma，所以加速度a=g tan，方向在F2反方向，即水平向右。10、由规律3知细线被剪断的瞬间.细线被剪断前(设弹簧弹力为F) ,对B 有,解得.细线被剪断瞬间弹力没变,则对A 有解得:11、解析:当从A处剪断瞬时,开始我们无法判断绳子的拉力是否突变. 但我们知道小球以后将作部分圆周运动. 在A处剪断瞬时,小球的位置(也即未剪断前小球的位置) 就是部分圆周运动的初始位置, 那么在此位置我们就按圆周运动来处理:假设绳子有拉力为T,绳长为L,小球的质量为m,则由向心力公式可知,而由于此时小球的速度还未来得及变化仍为零,所以得出,这一瞬时绳子拉力突变为零,速度为零,小球只受重力,加速度.解析: 许多学生在答这一题时,都得出的错误结论. 原因是这些学生误认为绳子的拉力在这一瞬时和未剪断前一样没变, 而实际上绳子的拉力已经突变了. 当从A 处剪断后,小球此后将做部分圆周运动, 剪断这一瞬时小球的位置应是部分圆周运动的初始位置, 所以这时我们把这个位置按圆周运动来处理. 设小球质量为m, 绳长为L. 在此位置对小球进行受力分析(如图5) , 可知小球只受重力和绳子的拉力. 将重力沿切向和法向分别分解为和. 由向心力公式可知:,而由于剪断这一瞬间,小球的速度仍