2019年高考物理一轮复习 专题3.3 瞬时性问题千题精练.doc

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专题3.3 瞬时性问题一选择题1.(2018洛阳一练)如图所示,A、B质量均为m,叠放在轻质弹簧上(弹簧下端固定于地面上),对A施加一竖直向下、大小为F(F2mg)的力,将弹簧再压缩一段距离(弹簧始终处于弹性限度内)而处于平衡状态,现突然撤去力F,设两物体向上运动过程中A、B间的相互作用力大小为FN,则关于FN的说法正确的是(重力加速度为g)()A刚撤去外力F时,FNB弹簧弹力等于F时,FNC两物体A、B的速度最大时,FN2mgD弹簧恢复原长时,FNmg【参考答案】B弹簧恢复原长时,两物块AB只受重力向上运动,FN0,选项D错误。【知识归纳】弹簧的弹力与弹簧形变量成正比,弹簧弹力不能发生突变。当弹簧受到压缩或拉伸后,若形变量还没有来得及变化,则弹簧弹力不变。2(2018吉林延边名校检测)如图所示,质量为4kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为1kg的物体B用细线悬挂起来,A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,B对A的压力大小为(取g=10m/s2)A0 N B8 N C10 N D50 N【参考答案】B3.(2018临沂检测)如图所示,在倾角为30的光滑斜面上,物块A、B质量分别为m和2m。物块A静止在轻弹簧上面,物块B用细线与斜面顶端相连,A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力。已知重力加速度为g,某时刻把细线剪断,当细线剪断瞬间,下列说法正确的是()A物块A的加速度为0B物块A的加速度为C物块B的加速度为0 D物块B的加速度为【参考答案】B【名师解析】剪断细线前,弹簧的弹力:F弹mgsin 30mg,细线剪断的瞬间,弹簧的弹力不变,仍为F弹mg;剪断细线瞬间,对A、B系统,加速度为:a,即A和B的加速度均为,故选B。4如图所示,倾角为的斜面固定在水平地面上,斜面上有两个质量均为m的小球A、B,它们用劲度系数为k的轻质弹簧相连接,现对A施加一个水平向右大小为F=mg的恒力,使A、B在斜面上都保持静止,如果斜面和两个小球的摩擦均忽略不计,此时弹簧的长度为L,则下列说法正确的是A弹簧的原长为LB斜面的倾角为=30C撤掉恒力F的瞬间小球A的加速度不变D撤掉恒力F的瞬间小球B的加速度为0【参考答案】ABD 5.(2018云南昭通五校联考)如图所示,在动摩擦因数0.2的水平面上有一个质量m1 kg的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成45角的不可伸长的轻绳一端相连,此时小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零在剪断轻绳的瞬间(g取10 m/s2),下列说法中正确的是 ()A 小球受力个数不变B 小球立即向左运动,且a8 m/s2C 小球立即向左运动,且a10 m/s2D 若剪断的是弹簧,则剪断瞬间小球加速度的大小a10m/s2【参考答案】B【名师解析】在剪断轻绳前,分析小球受力,小球受到重力、弹簧弹力和绳子拉力应用平衡条件可得弹簧弹力Fmgtan 4510 N剪断轻绳的瞬间,弹簧弹力不变,重力不变,小球将受到水平面的弹力和摩擦力,小球受力个数变化,选项A错误;此时在竖直方向,水平面的弹力Nmg,摩擦力为fN2 N,小球水平向左的合力Ffma,解得a8 m/s2,选项B正确,C错误;若剪断的是弹簧,则剪断瞬间小球仍然静止,小球加速度的大小a0,选项D错误6(2016湖南十三校联考)如图所示,斜劈A静止放置在水平地面上,木桩B固定在水平地面上,弹簧K把物体与木桩相连,弹簧与斜面平行。质量为m的物体和人在弹簧K的作用下沿斜劈表面向下运动,此时斜劈受到地面的摩擦力方向向左。则下列说法正确的是:A若剪断弹簧,物体和人的加速度方向一定沿斜面向下B若剪断弹簧,物体和人仍向下运动,A受到的摩擦力方向可能向右C若人从物体m离开,物体m仍向下运动,A受到的摩擦力可能向右D若剪断弹簧同时人从物体m离开,物体m向下运动,A可能不再受到地面摩擦力【参考答案】A【名师解析】斜劈受到地面的摩擦力方向向左,对斜劈受力分析如图,正交分解,水平方向: 即:,,二式结合, 因此,A剪断弹簧,物体和人,所以A正确;B若剪断弹簧,A的受力没有变化,所以仍向左;A受到的摩擦力的方向取决于,与上面物体质量无关,剪断弹簧同时人从物体m离开,A还受地面摩擦力。7.(2018贵州联考)如图所示,质量分别为MA和MB的A、B两小球分别连在弹簧两端,B端用细线固定在倾角为30的光滑斜面上,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为( ) A都等于 B和0 C和0 D0和【参考答案】D8一个物体在四个外力作用下做匀速直线运动。如果其中一个外力F方向保持不变,而大小逐渐减小直至等于零。则在这一过程中,物体运动的速度可能是A速度的大小越来越小,减小到零后又反向运动,速度最后趋于恒定B速度的大小越来越大,再越来越小,速度最后趋于恒定C速度大小越来越小,方向时刻改变,最后趋于恒定D速度大小越来越大,方向时刻改变【参考答案】D 【名师解析】物体在四个外力作用下做匀速直线运动,物体所受的合外力为零,所受的另外三个外力的合力与该外力F的大小相等、方向相反。当F逐渐减小时,剩余其他外力的合力反向且逐渐增大,当外力F和物体初速度方向在一条直线上时,如果方向一致,物体将先做减速运动,减小到零后再做加速运动,速度越来越大,故选项A错误;如果外力F开始的方向与初速度的方向相反,当F逐渐减小直至等于零的过程中,物体的速度越来越大,不会趋于恒定,选项B错误;当F的方向和初速度的方向不在一条直线上时,物体的速度大小和方向都会改变,当其余三个外力的合力和速度方向的夹角大于90时,速度大小越来越小,方向时刻改变,选项C错误;当其余三个外力的合力和速度方向的夹角小于90时,速度大小越来越大,方向时刻改变,因此选项D正确,故该题答案为D。9.(2016河北五校联盟联考)如图,A、B、C三个小球质量均为m,A、B之间用一根没有弹性的绳子连在一起,BC之间用轻弹簧栓接,用细线悬挂在天花板上,整个系统静止。现将A上面的细线剪断,使A的上端失去拉力,则在剪断细线的瞬间,A、B、C三个小球的加速度分别是A1.5g,1.5g,0Bg,2g,0Cg,g,gDg,g,0【参考答案】A10. 如图所示,在竖直平面内,两个相同的轻弹簧A和B,C是橡皮筋,他们的夹角均为120,已知A、B对小球的作用力均为F,此时小球平衡,C处于拉直状态,己知当地重力加速度为g,则剪断橡皮筋的瞬间,小球的加速度可能为( )Ag -方向竖直向下 B-g方向竖直向上C.0 D. +g方向竖直向下【参考答案】BC11. (2016开封联考)如图所示,两轻质弹簧a、b悬挂一小铁球处于平衡状态,a弹簧与竖直方向成30角,b弹簧水平,a、b两弹簧的劲度系数分别为k1、k2,重力加速度为g,则()Aa、b两弹簧的伸长量之比为Ba、b两弹簧的伸长量之比为C若弹簧b的左端松脱,则松脱瞬间小球的加速度为D若弹簧b的左端松脱,则松脱瞬间小球的加速度为g【参照答案】B【名师解析】本题可用正交分解法求解,将弹簧a的弹力沿水平和竖直方向分解,如图所示,则Tacos 30mg,Tasin 30 Tb,结合胡克定律可求得a、b两弹簧的伸长量之比为,结合牛顿第二定律可求得松脱瞬间小球的加速度为g.,选项B正确ACD错误。【考点定位】此题考查正交分解法、弹簧、牛顿运动定律的瞬时作用及其相关知识。12. 在动摩擦因数=0.2的水平面上有一个质量为m=2kg的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成=45角的不可伸长的轻绳一端相连,如图所示,此时小球处于静止平衡状态,且水平面对小球的弹力恰好为零当剪断轻绳的瞬间,取g=10m/s2,以下说法正确的是()A此时轻弹簧的弹力大小为20NB小球的加速度大小为8m/s2,方向向左C若剪断弹簧,则剪断的瞬间小球的加速度大小为10m/s2,方向向右D若剪断弹簧,则剪断的瞬间小球的加速度为0【参照答案】ABD13.如图所示,A、B两小球分别连在轻绳两端,B球另一端用弹簧固定在倾角为30的光滑斜面上.A、B两小球的质量分别为mA、mB,重力加速度为g,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度大小分别为() A.都等于g/2 B.g/2和0C.g/2和 D. 和g/2【参照答案】C14(2010全国理综1)如图6-4,轻弹簧上端与一质量为的木块1相连,下端与另一质量为的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木坂上,并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2重力加速度大小为g。则有Aa1=0, a2=g Ba1=g,a2=g Ca1=0, a2=g Da1=g ,a2=g 【参考答案】C【名师解析】抽出木板前,木块1在重力mg与弹簧弹力F作用下处于平衡状态,F=mg;质量为M的木块2受到木板的支持力F=Mg+F。在抽出木板的瞬时,弹簧中弹力并未改变,木块1受重力和弹簧向上的弹力作用,mg=F,a1=0。木块2受重力和弹簧向下的弹力作用,根据牛顿第二定律a2=g,所以选项C正确。15. (2014北京理综高考题)应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体,由静止开始向上运动,直至将物体抛出。对此现象分析正确的是A受托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态;B受托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态;C在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度;D在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度;【参考答案】D16.如图2,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O;整个系统处于静止状态;现将细绳剪断,将物块a的加速度记为a1,S1和S2相对原长的伸长分别为l1和l2,重力加速度大小为g,在剪断瞬间A.a1=3g B.a1=0 C. l1=2l2 D. l1=l2【参考答案】A【名师解析】设物体的质量为m,剪断细绳前,对物块b和c整体,由平衡条件可得,物块ab之间的弹簧弹力F1=2mg。根据胡克定律,F1=kl1,解得:l1=2mg/k。对物块c,由平衡条件可得,物块bc之间的弹簧弹力F2=mg。根据胡克定律,F2=kl2,解得:l2=mg/k。剪断细绳的瞬间,细绳中拉力消失,而物块a、b下面的弹簧弹力不能发生突变。即l1,l2不变。所以,l1=2l2 ,选项C正确D错误。对物块a,由牛顿第二定律,mg+F=ma1,解得:a1=3g。选项A正确B错误。此题正确选项为AC。【点评】对于轻弹簧或橡皮筋类,若释放端未连接物体,则轻弹簧的弹力可突变为零;若释放端连接物体,则轻弹簧的弹力不能发生突变,释放瞬间其弹力不变。17. (2016无锡上学期期末考试)如图所示,一竖直放置的轻弹簧下端固定于桌面,现将一物块放于弹簧上同时对物块施加一竖直向下的外力,并使系统静止,若将外力突然撤去,则物块在第一次到达最高点前的速度-时间图像(图中实线)可能是图中的【参考答案】A【名师解析】将外力突然撤去,弹簧弹力大于重力,物体向上做加速直线运动,弹力减小,加速度减小,速度图像的斜率减小。当弹力等于重力时,加速度减小到零,速度最大。此后物块继续上升做加速度逐渐增大的减速直线运动,脱离弹簧后做竖直上抛运动。图象A正确。18.(2016长沙模拟)“儿童蹦极”中,拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。.质量为m的小明如图所示静止悬挂时,两橡皮绳的拉力大小均恰为mg,若此时小明右侧橡皮绳在腰间断裂,则小明此时A加速度为零,速度为零B加速度ag,沿原断裂橡皮绳的方向斜向下C加速度ag,沿未断裂橡皮绳的方向斜向上D加速度ag,方向竖直向下【参考答案】B19. 如图所示,A、B两物块质量均为m,用一轻弹簧相连,将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上,系统处于静止状态,B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压,此时轻弹簧的伸长量为x.现将悬绳剪断,则下列说法正确的是()A.悬绳剪断瞬间,A物块的加速度大小为3gB.悬绳剪断瞬间,A物块的加速度大小为2gC.悬绳剪断后,A物块向下运动距离x时速度最大D.悬绳剪断后,A物块向下运动距离2x时速度最大【参考答案】BD20.(2016安徽十校联考)如图所示,吊篮A,物体B、物体C的质量分别为m、3m、2m。B和C分别固定在弹簧两端,弹簧的质量不计。B和C在吊篮的水平底板上处于静止状态。将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间A 吊篮A的加速度大小为gB 物体B的加速度大小为gC 物体C的加速度大小为2gD A、B、C的加速度大小都等于g【参照答案】C【名师解析】未剪断轻绳时,弹簧弹力为3mg。轻绳剪断的瞬间,弹簧弹力不变,对物体B,加速度为零。对A和C,所受向下合力为F=3mg+mg+2mg=6mg,由牛顿第二定律,F=3ma,解得A和C的加速度为2g。选项C正确。21. 如图所示,两个相同的小球a、b用轻弹簧A、B连接并悬挂在天花板上保持静止,水平力F作用在a上并缓慢拉a,当B与竖直方向夹角为60时,A、B伸长量刚好相同若A、B的劲度系数分别为k1、k2,则以下判断正确的是Ak1k2=12B k1k2=14C撤去F的瞬间,a球的加速度为零D撤去F的瞬间,b球处于失重状态【参考答案】B二计算题1(8分)(2016北京市东城区联考)在动摩擦因数=02的水平面上有一个质量为m=1kg的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成=45o角的不可伸长的轻绳一端相连,如图16所示,此时小球处于静止平衡状态,且水平面对小球的弹力恰好为零,当剪断轻绳的瞬间,取g=10m/s2,求:(1)此时轻弹簧的弹力大小(2)小球的加速度大小和方向【参照答案】(1)10N (2) 8m/s2。【名师解析】(1)水平面对小球的弹力为零,小球在绳没有断时受到绳的拉力F、重力mg和弹簧的弹力T作用而处于平衡状态,由平衡条件得:竖直方向:, 1分水平方向:。 1分解得:。 1分当剪断轻绳瞬间弹簧的弹力大小不变,仍为10N 1分2.(10分)(2016年山东省济南联考)静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连,如图所示,轻绳长L=1m,承受的最大拉力为8N,A的质量m1=2kg,B的质量m2=8kg,A、B与水平面间的动摩擦因数,现用一逐渐增大的水平力作用在B上,使A、B向右运动,当F增大到某一值时,轻绳刚好被拉断(g=10m/s2)(1)求绳刚被拉断时F的大小(2)若绳刚被拉断时,A、B的速度为2m/s,保持此时的F大小不变,当A的速度恰好减小为0时,A、B间的距离为多少?【参照答案】(1)40N (2)3.5m 【名师解析】(1) 设绳刚要被拉断时产生的拉力为T,根据牛顿第二定律,对A物体有Tm1g m1a 1分代入数值得a 2 m/s2 1分对A、B整体F(m1m2)g (m1m2)a 1分代入数值得F 40 N 1分A的位移为x1,则 x1 1 m 1分B的位移为x2,则x2vta2t2 3.5 m 1分A刚静止时,A、B间距离为xx2Lx13.5 m 1分
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