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3.在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一质量为1kg的物体,它的左端与一劲度系数为800N/m的轻弹簧相连,右端连接一细线.物体静止时细线与竖直方向成37°角,此时物体与水平面刚好接触但无作用力,弹簧处于水平状态,如图所示,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10m/s2,则下列判断正确的是(  )
A.在剪断细线的瞬间,物体的加速度大小为7.5 m/s2
B.在剪断弹簧的瞬间,物体所受合外力为0 N
C.在剪断细线的瞬间,物体所受合外力为零
D.在剪断弹簧的瞬间,物体的加速度大小为7.5 m/s2

分析 以物体为研究对象,进行受力分析,抓住剪断弹簧的瞬间,细线的拉力会突变,而剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不突变,根据牛顿第二定律进行求解.

解答 解:A、C、在剪断前以物体为研究对象,进行受力分析可知,弹簧的弹力为T=mgtan37°=10×0.75N=7.5N,当剪断时绳上的拉力变为零,弹簧的弹力不变,此时合力不为零,由牛顿第二定律可知,T=ma解得
a=7.5m/s2,故A正确,C错误;
B、D、当剪断弹簧的瞬间,弹簧上的拉力消失,细绳上的拉力同时也消失,物体只受到重力和地面的支持力 的作用,所受合外力为零.故B正确,D错误.
故选:AB

点评 本题的解题关键是抓住弹簧与细线模型的不同,根据不同的特点分析瞬间小球的受力情况,由牛顿第二定律求解.

练习册系列答案
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13.如图物体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=6kg,mB=2kg,A,B之间的动摩擦因数μ=0.2,开始时F=10N,此后逐渐增加,在增大到F=45N的过程中,则(  )
A.当拉力F<12N时,两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12N时,开始相对滑动
C.两物体间始终没有相对运动
D.当F=40N时A对B的摩擦力大小为10N

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14.如图所示,轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A、B均静止.已知A和B的质量分别为mA、mB,B地面间动摩擦因数为μ,绳与水平方向的夹角为θ(θ<90°),重力加速度为g,则(  )
A.物体B受到的摩擦力可能为零B.物体B受到的摩擦力为mAgsinθ
C.物体B对地面的压力可能为零D.物体B对地面的压力为mBg-mAgsinθ

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11.如图为某工厂生产流水线上的水平传输装置的俯视图,它由传送带和转盘组成.物品从A处无初速、等时间间隔地放到传送带上,运动到B处后进入匀速转动的转盘,且恰好随转盘一起运动而无相对滑动,到C处取走物品.已知在转盘上物品到转轴O的距离R=4m,传送带的传输速度和转盘上距O为R处的线速度大小相等,物品与传送带间的动摩擦因数μ1=0.2,与转盘间的动摩擦因数μ2=0.4,物品在转盘上的最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力大小相等,取g=10m/s2,求:
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(2)物品从A处运动到C处的最短时间t.

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18.在质量m=2kg的物体上施加一个与水平成37°角、大小等于5N的斜向上拉力F,物体沿水平桌面向右匀速运动,如图所示,试求:
(1)物体对水平桌面的压力.
(2)水平桌面对物体的摩擦力
(3)水平桌面和物体之间的动摩擦因数.

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8.某实验小组的同学,在探究一斜面的滑动摩擦因数μ的实验时,让一滑块(可视为质点)沿倾角为37°的斜面滑下,用每隔0.1s曝光一次的频闪照相机拍摄下不同时刻滑块的位置照片,如图甲所示.拍得滑块经过的五个连续位置A、B、C、D、E,再经过测量、计算得到滑块通过B、C、D、E各点的速度,取滑块经过A点时t0=0,在v-t图中描出了相对应的坐标点,如图乙所示,请完成下列问题.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(计算结果保留一位有效数字)

①在坐标(图乙)中画出小球向下运动的v-t图象
②根据①的图象,得出小球在位置A的速度大小vA=0.5m/s
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A.男孩接触老伯手臂时的速度大小为 25m/s
B.男孩自由下落时间约为4s
C.老伯接男孩的整个过程,男孩处于失重状态
D.老伯手臂受到的平均作用力是男孩体重的11倍

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