如图所示，质量为m的小球与轻弹簧和轻绳相连处于静止，弹簧处于水平状态，劲度系数为k；轻绳与竖直墙壁的夹角θ=45°，重力加速度为g．（1）求弹簧的伸长量△x；（ - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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如图所示，质量为m的小球与轻弹簧和轻绳相连处于静止，弹簧处于水平状态，劲度系数为k；轻绳与竖直墙壁的夹角θ=45°，重力加速度为g．
（1）求弹簧的伸长量△x；
（2）现烧断轻绳，求轻绳烧断瞬间小球的加速度．

答案

（1）对小球受力分析如图所示，由平衡条件有：
弹簧弹力F=mgtanθ①
又由胡克定律有：F=k△x②

由①②式可得：△x=

（2）烧断瞬间，设小球加速度为a，此时F、G不变，
小球合力F_合=

F2+G2

③
又由牛顿第二定律可知F_合=ma④
由③④式并代入题中数据可得：
a=

g
答：（1）弹簧的伸长量△x=

（2）轻绳烧断瞬间小球的加速度a=

g．

核心考点

试题【如图所示，质量为m的小球与轻弹簧和轻绳相连处于静止，弹簧处于水平状态，劲度系数为k；轻绳与竖直墙壁的夹角θ=45°，重力加速度为g．（1）求弹簧的伸长量△x；（】；主要考察你对牛顿第二定律及应用等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图所示，光滑斜面倾角θ=30°，一小球从距斜面底端O点正上方高度h=5m处由静止下落，小滑块从斜面上的P点由静止沿斜面下滑，若小球和滑块同时开始运动并在O点相遇，不计空气阻力，g取10m/s²．求OP之间的距离L．

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游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学，如图所示，“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动，若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动，并立即通知下面的同学接住，结果重物掉落时正处在c处（如图）的乙同学恰好在第一次到达最低点b处接到，己知“摩天轮”半径为R，重力加速度为g，（不计人和吊篮的大小及重物的质量）．问：
（1）接住前重物下落运动的时间t=？
（2）人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v=？
（3）乙同学在最低点处对地板的压力F_N=？

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某次进行舰地导弹试射演练时，某种型号导弹可以从军舰发射架上无初速启动，利用自己发动机推力，借助弹翼受空气的侧向作用力（垂直运动方向），以30°仰角向前上方匀加速直线运动，加速度20m/s²，5s后到达预定高度，通过遥控制导，使其突然保持原来速率变为水平飞行，接着关闭发动机停止主动力，只保留很小辅助动力抵消空气阻力，弹体以近似平抛运动落向海岛既定目标（假设目标与军舰在同一水平面上）．已知该导弹质量20千克，飞行过程质量变化很小，加速运行时空气阻力为重力的0.2倍，g取10m/s²．则
（1）加速阶段空气对弹翼的侧向作用力多大？发动机推力多大？
（2）导弹从发射到着地总水平射程多大？
（3）加速阶段发动机动力做了多少功？导弹着地爆炸前具有多大动能？

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摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米．电梯的简化模型如图1所示．考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a是随时间t变化的，已知电梯在t=0时由静止开始上升，a─t图象如图2所示．电梯总质量m=2.0×10³kg．忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s²．
（1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力F₁和最小拉力F₂；
（2）类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中讲解了由υ─t图象求位移的方法．请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图2所示a─t图象，求电梯在第1s内的速度改变量△υ₁和第2s末的速率υ₂．

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如图所示（a）一个质量为m₀的物体放在光滑的水平桌面上，当用20N的力F通过细绳绕过定滑轮拉它时，产生2m/s²的加速度．现撤掉20N的拉力，在细绳下端挂上重为20N的物体m，如图所示（b），则物体m₀的加速度为______m/s²，前、后两种情况下绳的拉力分别为T₁=______，T₂=______（g取10m/s²）

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