7．光滑水平面上有一質(zhì)量為m=2kg的小球，小球與水平輕彈簧及豎直方向成θ=45°角的不可伸長的輕繩一端相連，如圖所示，此時小球處于靜止平衡狀態(tài)，且水平面對小球的彈力恰好為零．取g=10m/s2，以下說法正確的是（　�。�
A．若剪斷輕繩，則剪斷的瞬間輕彈簧的彈力大小為20N
B．若剪斷輕繩，則剪斷的瞬間小球的加速度大小為0
C．若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間小球的加速度大小為0
D．若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間小球的加速度大小為10 m/s2，方向向右

分析 先分析剪斷輕繩前彈簧的彈力和輕繩的拉力大小；再研究剪斷細線的瞬間，彈簧的彈力不變，對小球受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出瞬間的加速度大��；
剪斷彈簧的瞬間，因為繩子的作用力可以發(fā)生突變，小球瞬間所受的合力為零．

解答 解：AB、在剪斷輕繩前，小球受重力、繩子的拉力以及彈簧的彈力處于平衡，根據(jù)共點力平衡得，彈簧的彈力：F=mgtan45°=20×1=20N，
繩子拉力$T=\frac{mg}{sin45°}=20\sqrt{2}\\;N$，斷輕繩的瞬間，彈簧的彈力仍然為20N，小球此時受重力、支持力、彈簧彈力作用，根據(jù)牛頓第二定律得小球的加速度為：a=$\frac{F}{m}=\frac{20}{2}m/{s}^{2}$=10m/s2，故A正確，B錯誤；
CD、剪斷彈簧的瞬間，輕繩對小球的拉力瞬間為零，此時小球所受的合力為零，則小球的加速度為零，故C正確，D錯誤．
故選：AC．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道剪斷細線的瞬間，彈簧的彈力不變，剪短彈簧的瞬間，輕繩的彈力要變化，結(jié)合牛頓第二定律進行求解．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖電路中，A、B為兩塊豎直放置的金屬板，G是一只驗電器，開關(guān)S合上時，靜電計張開一個角度，下述情況中可使指針張角增大的是（　�。�
A．合上S，使A、B兩板靠近一些B．合上S，使A、B正對面積錯開一些
C．斷開S，使A、B間距增大一些D．斷開S，使A、B正對面積錯開一些

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．在如圖所示的電路中，當開關(guān)S接a點時，電壓表示數(shù)為5V，標有“5V  2.5W”的小燈泡L正常發(fā)光；當開關(guān)S接b點時，電流表示數(shù)為1A，電壓表示數(shù)為4V．求：
（1）當開關(guān)S接a點時，電流表的示數(shù)．
（2）電阻R的阻值．
（3）電源的電動勢和內(nèi)阻．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

15．要測量兩個質(zhì)量不等的沙袋的質(zhì)量，由于沒有直接的測量工具，某實驗小組選用下列器材：輕質(zhì)定滑輪（質(zhì)量和摩擦可忽略）、砝碼一套（總質(zhì)量m=0.5kg）、細線、刻度尺、秒表．他們根據(jù)已學過的物理學知識，改變實驗條件進行多次測量，選擇合適的變量得到線性關(guān)系，作出圖線并根據(jù)圖線的斜率和截距求出沙袋的質(zhì)量．請完成下列步驟．
（1）實驗裝置如圖所示，設右邊沙袋A的質(zhì)量分別為m1，左邊沙袋B的質(zhì)量為m2；
（2）取出質(zhì)量為m′的砝碼放在右邊沙袋中，剩余砝碼都放在左邊沙袋中，發(fā)現(xiàn)A下降，B上升；（左右兩側(cè)砝碼的總質(zhì)量始終不變）
（3）用刻度尺測出A從靜止下降的距離h，用秒表測出A下降所用的時間t，則可知A的加速度大小a=$\frac{2h}{{t}_{\;}^{2}}$；
（4）改變m′，測量相應的加速度a，得到多組m′及a的數(shù)據(jù)，作出a-m′（選填“a-m′”或“a-$\frac{1}{m′}$”）圖線．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

2．某同學用圖示的裝置來驗證加速度和質(zhì)量成反比，在自制的雙層架子上固定平板玻璃，架子放在水平桌面上，連接小車的細繩跨過定滑輪與小桶相連，實驗步驟如下：
①在兩個小桶中裝入適量細砂，并使兩桶質(zhì)量（含沙子）相同
②兩車緊靠架子左邊的擋板，在乙車上放一個砝碼，同時釋放兩車，當車運動一段時間后，用手機對整個裝置進行拍照，在照片上，通過裝置上的刻度尺，測出甲、乙兩車運動的距離s1，s2，
③在乙車上逐漸增加砝碼個數(shù)，重復步驟②
（1）本實驗的原理是通過驗證小車發(fā)生的位移與小車的質(zhì)量成反比，來驗證合外力一定時加速度與質(zhì)量成反比；
（2）實驗前，該同學將裝置的左端適當墊高了一些，目的是平衡摩擦力，實驗過程中乙車（填“甲”或“乙”）受到的拉力更接近沙桶（含沙子）的重力．
（3）若該同學以$\frac{{s}_{1}}{{s}_{2}}$為橫坐標，以乙車（含砝碼）的質(zhì)量m為縱坐標，作出的圖線是直線，該直線的斜率為甲車的質(zhì)量（填“甲車”、“乙車”（含砝碼）或“沙桶”（含沙子））．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

12．甲乙兩個同學共同做“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置如圖1所示．

①兩位同學用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車（對象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力對小車運動的影響，他們將長木板的一端適當墊高，在不掛砝碼盤的情況下，小車能自由做勻速直線運動．另外，還應滿足砝碼盤（連同砝碼）的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M．（填“遠小于”、“遠大于”或“近似等于”）
接下來，甲同學研究，在保持小車質(zhì)量不變的條件下，其加速度與其受到牽引力的關(guān)系；乙同學研究，在保持受到的牽引力不變的條件下，小車的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系．
②甲同學通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a．圖2是某次實驗所打出的一條紙帶，在紙帶上標出了5個計數(shù)點，在相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點未標出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm．實驗中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車的加速度a=0.343m/s2．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
③乙同學通過給小車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a-$\frac{1}{M}$圖線后，發(fā)現(xiàn)：當 $\frac{1}{M}$較大時，圖線發(fā)生彎曲．于是，該同學后來又對實驗方案進行了進一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象．那么，該同學的修正方案可能是A
A．改畫a與$\frac{1}{M+m}$的關(guān)系圖線
B．改畫a與（M+m）的關(guān)系圖線
C．改畫a與$\frac{m}{M}$的關(guān)系圖線
D．改畫a與$\frac{1}{（M+m）^{2}}$的關(guān)系圖線．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

19．某實驗小組在探究“加速度與物體質(zhì)量、受力的關(guān)系”的實驗中，設計如下的實驗方案，實驗裝置如圖甲所示，打點計時器所接交流電源的頻率是50Hz，具體實驗步驟如下：
A．按圖甲所示安裝好實驗裝置；
B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動；
C．取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m；
D．先接通打點計時器的電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a；
E．重新掛上細繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量，重復B～D步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度．

回答以下問題：
（1）按上述方案做實驗不要求（填“要求”或“不要求”）砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量．
（2）實驗打出的其中一條紙帶如圖乙所示，由該紙帶可測得小車的加速度是1.44m/s2．
（3）某同學根據(jù)實驗中采集的數(shù)據(jù)畫出了a-F圖象（a表示小車的加速度，F(xiàn)表示砝碼盤中砝碼的總重量），如圖丙所示，造成圖線不過坐標原點的主要原因是未考慮砝碼盤的重力，從該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是砝碼盤的重力．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．如圖所示，小球在豎直向下的力F作用下，將豎直輕彈簧壓縮，小球靜止．現(xiàn)若將力F撤去，小球?qū)⑾蛏蠌椘鸩㈦x開彈簧，則此過程中下列說法錯誤的是（　　）
A．小球的速度先增大后減小B．小球離開彈簧時速度最大
C．小球速度最大時加速度為零D．小球加速度先減小后增大

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

17．某同學設計了如圖甲所示的裝置來探究小車的加速度與所受合力的關(guān)系．一端帶有定滑輪的長木板固定在水平桌面上，裝有力傳感器的小車由繞過定滑輪的細繩與砂桶連接，小車后面連接通過打點計時器的紙帶．主要操作如下：
①緩慢向小桶中加入細砂，直到輕推小車后小車緩慢運動，記下此時傳感器的示數(shù)F0．
②再將小車放回原處并按住，向小桶中加入一定量的細砂，此狀態(tài)下傳感器的示數(shù)記為F1；接通打點計時器的電源（交變電流的頻率為50Hz），釋放小車，小車運動過程中傳感器的示數(shù)記為F2．將F1、F2數(shù)值記錄在該條紙帶上．
③改變砂桶中砂的質(zhì)量，重復步驟②，獲得多組數(shù)據(jù)．

（1）某次實驗中，打出的一條紙帶如圖乙所示，從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離，則小車的加速度a=0.18m/s2．
（2）改變小桶中砂的重力，多次重復實驗，獲得多組數(shù)據(jù)，不計紙帶與計時器間的摩擦．描繪小車加速度a與力F（F=F1-F0）的關(guān)系圖象是B．

（3）同一次實驗中，小車釋放前傳感器示數(shù)F1與小車加速運動時傳感器示數(shù)F2的關(guān)系是F1＞F2（選填“＜”、“=”或“＞”）．
（4）保持小車和力傳感器質(zhì)量不變時，研究a與合力F的關(guān)系時，F(xiàn)=C．較為合理．
A．F1B．F2C．F1-F0D．F2-F0．

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