正确率40.0%svg异常
B
A.小球静止时弹簧的弹力大小为$${\frac{3} {4}} m g$$
B.小球静止时细绳的拉力大小为$${\frac{5} {3}} m g$$
C.烧断细绳瞬间小球的加速度大小为$${{g}}$$
D.烧断细绳瞬间小球的加速度大小为$$\frac{4} {3} g$$
2、['用牛顿运动定律分析瞬时突变问题']正确率60.0%svg异常
D
A.都等于$$\frac{g} {2}$$
B.$$\frac{g} {2}$$和$${{0}}$$
C.$$\frac{M_{A}+M_{B}} {M_{B}} \cdot\frac{g} {2}$$和$${{0}}$$
D.$${{0}}$$和$$\frac{M_{A}+M_{B}} {M_{B}} \cdot\frac{g} {2}$$
3、['用牛顿运动定律分析瞬时突变问题']正确率40.0%svg异常
C
A.$${{a}_{A}{=}{{a}_{B}}}$$
B.$${{a}_{A}{>}{{a}_{B}}}$$
C.$$a_{B}={\frac{4} {3}} g$$
D.$$a_{B}={\frac{3} {2}} g$$
4、['用牛顿运动定律分析瞬时突变问题']正确率40.0%svg异常
C
A.$${{1}{:}{1}}$$
B.$${{2}{:}{1}}$$
C.
D.$${{2}{\sqrt {3}}{:}{1}}$$
5、['用牛顿运动定律分析弹簧类问题', '用牛顿运动定律分析瞬时突变问题']正确率60.0%如图所示,
A
A.svg异常
B.$$a_{A}=g, \, \, a_{B}=g$$
C.$$a_{A}=0, \, \, a_{B}=0$$
D.$$a_{A}=g, ~ a_{B}=2 g$$
6、['正交分解法解共点力平衡', '用牛顿运动定律分析瞬时突变问题']正确率40.0%svg异常
C
A.轻绳的拉力大小等于小球重力的大小
B.弹簧的拉力大小大于小球重力的大小
C.烧断轻绳的瞬间,小球加速度大小为$$1 0 \sqrt{2} m / s^{2}$$
D.烧断轻绳的瞬间,小球加速度大小为$$1 0 m / s^{2}$$
7、['受力分析', '用牛顿运动定律分析瞬时突变问题']正确率40.0%svg异常
D
A.小球静止时弹簧的弹力大小为$${\frac{3} {5}} m g$$
B.小球静止时细绳的拉力大小为$${\frac{3} {5}} m g$$
C.细线烧断瞬间小球的加速度为$${{g}}$$
D.细线烧断瞬间小球的加速度为$$\frac{5} {3} g$$
8、['动力学中的整体法与隔离法', '用牛顿运动定律分析瞬时突变问题', '胡克定律', '牛顿第二定律的内容及理解']正确率40.0%svg异常
D
A.撤去$${{F}_{A}}$$瞬间,$${{B}}$$的加速度一定变大
B.弹簧突然从$${{P}}$$点断裂的瞬间,$${{B}}$$的加速度小于$$\frac{F_{B}} {m_{B}}$$
C.撤去$${{F}_{B}}$$后,弹簧将伸长
D.撤去$${{F}_{A}}$$后,弹簧将缩短
9、['用牛顿运动定律分析瞬时突变问题', '牛顿第二定律的简单应用']正确率40.0%svg异常
C
A.为$${{0}}$$
B.大小为$${{1}{0}{{m}{/}{s}^{2}}{,}}$$方向竖直向下
C.大小为$${{5}{\sqrt {3}}{{m}{/}{s}^{2}}{,}}$$方向斜向右下方
D.大小为$${{5}{{m}{/}{s}^{2}}{,}}$$方向斜向右下方
10、['用牛顿运动定律分析弹簧类问题', '正交分解法解共点力平衡', '用牛顿运动定律分析瞬时突变问题', '库仑力作用下的动力学问题']正确率40.0%svg异常
D
A.$${{A}}$$球的加速度沿斜面向上,大小为$${{5}{g}{{s}{i}{n}}{θ}}$$
B.$${{C}}$$球的受力情况未变,加速度为$${{0}}$$
C.$${{C}}$$球的加速度沿斜面向下,大小为$${\frac{5} {3}} g \operatorname{s i n} \theta$$
D.$${{B}{、}{C}}$$两球之间杆的弹力大小不为$${{0}}$$
题目1解析:
设弹簧弹力为 $$F_k$$,细绳拉力为 $$T$$,小球质量为 $$m$$。静止时受力平衡:
竖直方向:$$T \cos \theta = mg$$
水平方向:$$T \sin \theta = F_k$$
由几何关系得 $$\tan \theta = \frac{3}{4}$$,故 $$\sin \theta = \frac{3}{5}$$,$$\cos \theta = \frac{4}{5}$$
代入得:$$T = \frac{mg}{\cos \theta} = \frac{5}{4} mg$$,$$F_k = T \sin \theta = \frac{3}{4} mg$$
烧断细绳瞬间,弹簧弹力不变,加速度 $$a = \frac{F_k}{m} = \frac{3}{4} g$$
故A正确,B错误(应为$$\frac{5}{4} mg$$),C错误,D错误(应为$$\frac{3}{4} g$$)
题目2解析:
设A、B质量分别为 $$M_A$$、$$M_B$$。剪断细线前,系统平衡,弹簧弹力 $$F = (M_A + M_B)g$$
剪断瞬间:
对A:$$M_A g - F = M_A a_A$$,得 $$a_A = \frac{M_A g - (M_A + M_B)g}{M_A} = -\frac{M_B}{M_A} g$$(方向向下)
对B:$$F - M_B g = M_B a_B$$,得 $$a_B = \frac{(M_A + M_B)g - M_B g}{M_B} = \frac{M_A}{M_B} g$$(方向向上)
故加速度大小分别为 $$\frac{M_B}{M_A} g$$ 和 $$\frac{M_A}{M_B} g$$,选项均不匹配,可能题目有误。
题目3解析:
设弹簧劲度系数 $$k$$,原长 $$L_0$$。静止时:
对A:$$k(L - L_0) = m_A g$$
对B:$$k(L - L_0) = m_B g$$(因弹簧相同)
故 $$m_A = m_B$$
剪断细线瞬间:
对A:$$m_A g - k(L - L_0) = m_A a_A$$,得 $$a_A = 0$$
对B:$$k(L - L_0) - m_B g = m_B a_B$$,得 $$a_B = 0$$
故 $$a_A = a_B = 0$$,选项A正确。
题目4解析:
设两球质量均为 $$m$$,角速度 $$\omega$$。向心力由弹簧提供:
对内侧球:$$k(L - L_0) = m \omega^2 r_1$$
对外侧球:$$k(L - L_0) = m \omega^2 r_2$$
故 $$r_1 = r_2$$,但实际 $$r_2 > r_1$$,矛盾。可能弹簧连接方式不同。
正确解法:弹簧弹力相同,故 $$m \omega^2 r_1 = m \omega^2 r_2$$,得 $$r_1 = r_2$$,但此情况不可能。实际上应为:
$$k(r_2 - r_1 - L_0) = m \omega^2 r_2$$ 和 $$k(r_2 - r_1 - L_0) = m \omega^2 r_1$$,故 $$r_1 = r_2$$,但选项无1:1,可能题目错误。
题目5解析:
设弹簧原长 $$L_0$$,静止时伸长量 $$\Delta L$$。平衡时:
对A:$$T = m_A g$$
对B:$$k \Delta L = m_B g$$
剪断细线瞬间:
对A:只受重力,$$a_A = g$$
对B:弹簧弹力不变,$$k \Delta L - m_B g = 0$$,故 $$a_B = 0$$
选项B、C、D均错误,正确应为 $$a_A = g, a_B = 0$$。
题目6解析:
设细绳与竖直方向夹角 $$\theta$$,弹簧与竖直方向夹角 $$\phi$$。平衡时:
竖直:$$T \cos \theta + F_k \cos \phi = mg$$
水平:$$T \sin \theta = F_k \sin \phi$$
通常 $$\theta = \phi = 45^\circ$$,则 $$T = F_k$$,且 $$T \cos 45^\circ + F_k \cos 45^\circ = mg$$,故 $$T = F_k = \frac{mg}{\sqrt{2}}$$
烧断细绳瞬间:
弹簧弹力 $$F_k = \frac{mg}{\sqrt{2}}$$,方向与竖直成45°
加速度 $$a = \frac{\sqrt{(F_k \sin 45^\circ)^2 + (mg - F_k \cos 45^\circ)^2}}{m} = \frac{\sqrt{(\frac{mg}{2})^2 + (\frac{mg}{2})^2}}{m} = \frac{\sqrt{2} mg}{2m} = \frac{g}{\sqrt{2}} \approx 7.07 m/s^2$$
选项C、D错误,A、B部分正确但需具体数值。
题目7解析:
类似题1,设 $$\tan \theta = \frac{3}{4}$$,则 $$\sin \theta = \frac{3}{5}$$,$$\cos \theta = \frac{4}{5}$$
平衡时:
竖直:$$T \cos \theta = mg$$,得 $$T = \frac{5}{4} mg$$
水平:$$F_k = T \sin \theta = \frac{3}{4} mg$$
烧断细绳瞬间:$$a = \frac{F_k}{m} = \frac{3}{4} g$$
故A错误(应为$$\frac{3}{4} mg$$),B错误(应为$$\frac{5}{4} mg$$),C错误,D错误。
题目8解析:
设弹簧弹力 $$F$$,初始平衡:$$F_A + F = F_B$$(假设方向)。
撤去 $$F_A$$ 瞬间:$$F_B - F = m_B a_B$$,加速度可能变大或变小,取决于初始状态。
弹簧断裂瞬间:$$F_B = m_B a_B$$,故 $$a_B = \frac{F_B}{m_B}$$,B错误。
撤去 $$F_B$$:$$F > F_A$$,弹簧可能伸长或缩短,C、D不确定。
通常撤去 $$F_A$$ 后 $$F > F_B$$,弹簧缩短,D可能正确。
题目9解析:
设细绳与竖直夹角 $$\theta$$,弹簧水平。平衡时:
竖直:$$T \cos \theta = mg$$
水平:$$T \sin \theta = F_k$$
通常 $$\theta = 30^\circ$$,则 $$T = \frac{mg}{\cos 30^\circ} = \frac{2mg}{\sqrt{3}}$$,$$F_k = T \sin 30^\circ = \frac{mg}{\sqrt{3}}$$
烧断细绳瞬间:
弹簧弹力 $$F_k = \frac{mg}{\sqrt{3}}$$ 水平,重力 $$mg$$ 竖直向下
加速度 $$a = \frac{\sqrt{F_k^2 + (mg)^2}}{m} = \frac{\sqrt{(\frac{mg}{\sqrt{3}})^2 + (mg)^2}}{m} = \frac{\sqrt{\frac{4}{3}} mg}{m} = \frac{2}{\sqrt{3}} g \approx 11.55 m/s^2$$
方向与水平夹角 $$\alpha = \arctan(\frac{mg}{F_k}) = \arctan(\sqrt{3}) = 60^\circ$$
选项均不匹配,可能题目有误。
题目10解析:
设斜面倾角 $$\theta$$,三球质量均为 $$m$$。初始静止,弹簧弹力 $$F = 2mg \sin \theta$$。
剪断细线瞬间:
对A:$$mg \sin \theta + F = ma_A$$,得 $$a_A = 3g \sin \theta$$
对B和C:整体 $$2mg \sin \theta - F = 2ma$$,得 $$a = 0$$
故B正确,C错误,D错误(杆弹力为零)。
选项A错误(应为 $$3g \sin \theta$$)。