1.如图所示,质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态,现将绳AO烧断,在绳AO烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A.弹簧的拉力F=
B.弹簧的拉力F=mg sin θ
C.小球的加速度为零
D.小球的加速度a=g sin θ
【解析】选A。
烧断AO之前,小球受三个力,受力分析如图所示,弹簧的弹力F=,烧断绳的瞬间,绳的张力没有了,但由于轻弹簧形变的恢复需要时间,故弹簧的弹力不变,A正确,B错误;烧断绳的瞬间,小球受到的合力与绳子的拉力等大反向,即F合=mg tan θ,则小球的加速度a=g tan θ,则C、D错误。
2.如图所示,A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动,两球质量mA=2mB,两球间是一个轻质弹簧,如果突然剪断悬线,则在剪断悬线瞬间( )
A.A球加速度为g,B球加速度为g
B.A球加速度为g,B球加速度为0
C.A球加速度为g,B球加速度为0
D.A球加速度为g,B球加速度为g
【解析】选B。在剪断悬线的瞬间弹簧的弹力保持不变,则B球的合力为零,加速度为零;对A球有(mA+mB)g=mAaA,得aA=g,故B选项正确。
3.如图所示,物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上,A、B质量分别为mA=6 kg、mB=2 kg,A、B之间的动摩擦因数μ=0.2,开始时F=10 N,此后逐渐增加,在增大到45 N的过程中,则 ( )
A.当拉力F<12 N时,物体均保持静止状态
B.两物体开始没有相对运动,当拉力超过12 N时,开始相对滑动
C.两物体从受力开始就有相对运动
D.两物体始终没有相对运动
【解析】选D。A、B间静摩擦力达到最大值,是A、B发生相对运动的临界状态。此时,以A为研究对象,根据牛顿第二定律F-Ff=mAaA,再以B为研究对象,根据牛顿第二定律Ff=mBaB,当Ff为最大静摩擦力时,解得a=6 m/s2,F=48 N,由此可以看出当F<48 N时,A、B间的摩擦力达不到最大静摩擦力,也就是说,A、B间不会发生相对运动,选项D正确。