2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題3.3 瞬時性問題千題精練.doc

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專題3.3 瞬時性問題 一．選擇題 1.（2018洛陽一練）如圖所示，A、B質(zhì)量均為m，疊放在輕質(zhì)彈簧上(彈簧下端固定于地面上)，對A施加一豎直向下、大小為F(F＞2mg)的力，將彈簧再壓縮一段距離(彈簧始終處于彈性限度內(nèi))而處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)突然撤去力F，設(shè)兩物體向上運動過程中A、B間的相互作用力大小為FN，則關(guān)于FN的說法正確的是(重力加速度為g)(　　) A．剛撤去外力F時，F(xiàn)N＝ B．彈簧彈力等于F時，F(xiàn)N＝ C．兩物體A、B的速度最大時，F(xiàn)N＝2mg D．彈簧恢復(fù)原長時，F(xiàn)N＝mg 【參考答案】B 彈簧恢復(fù)原長時，兩物塊AB只受重力向上運動，F(xiàn)N＝0，選項D錯誤。 【知識歸納】彈簧的彈力與彈簧形變量成正比，彈簧彈力不能發(fā)生突變。當(dāng)彈簧受到壓縮或拉伸后，若形變量還沒有來得及變化，則彈簧彈力不變。 2．（2018吉林延邊名校檢測）如圖所示，質(zhì)量為4kg的物體A靜止在豎直的輕彈簧上面。質(zhì)量為1kg的物體B用細(xì)線懸掛起來，A、B緊挨在一起但A、B之間無壓力。某時刻將細(xì)線剪斷，則細(xì)線剪斷瞬間，B對A的壓力大小為（取g=10m/s2） A．0 N B．8 N C．10 N D．50 N 【參考答案】B 3.(2018臨沂檢測)如圖所示，在傾角為θ＝30的光滑斜面上，物塊A、B質(zhì)量分別為m和2m。物塊A靜止在輕彈簧上面，物塊B用細(xì)線與斜面頂端相連，A、B緊挨在一起但A、B之間無彈力。已知重力加速度為g，某時刻把細(xì)線剪斷，當(dāng)細(xì)線剪斷瞬間，下列說法正確的是(　　) A．物塊A的加速度為0　　　 B．物塊A的加速度為 C．物塊B的加速度為0 D．物塊B的加速度為 【參考答案】B 【名師解析】剪斷細(xì)線前，彈簧的彈力：F彈＝mgsin 30＝mg，細(xì)線剪斷的瞬間，彈簧的彈力不變，仍為F彈＝mg；剪斷細(xì)線瞬間，對A、B系統(tǒng)，加速度為：a＝＝，即A和B的加速度均為，故選B。 4．如圖所示，傾角為α的斜面固定在水平地面上，斜面上有兩個質(zhì)量均為m的小球A、B，它們用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連接，現(xiàn)對A施加一個水平向右大小為F=mg的恒力，使A、B在斜面上都保持靜止，如果斜面和兩個小球的摩擦均忽略不計，此時彈簧的長度為L，則下列說法正確的是 A．彈簧的原長為L– B．斜面的傾角為α=30 C．撤掉恒力F的瞬間小球A的加速度不變 D．撤掉恒力F的瞬間小球B的加速度為0 【參考答案】ABD 5.（2018云南昭通五校聯(lián)考）如圖所示，在動摩擦因數(shù)μ＝0.2的水平面上有一個質(zhì)量m＝1 kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ＝45角的不可伸長的輕繩一端相連，此時小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，且水平面對小球的彈力恰好為零．在剪斷輕繩的瞬間(g取10 m/s2)，下列說法中正確的是 (　　) A． 小球受力個數(shù)不變 B． 小球立即向左運動，且a＝8 m/s2 C． 小球立即向左運動，且a＝10 m/s2 D． 若剪斷的是彈簧，則剪斷瞬間小球加速度的大小a＝10m/s2 【參考答案】B 【名師解析】在剪斷輕繩前，分析小球受力，小球受到重力、彈簧彈力和繩子拉力．應(yīng)用平衡條件可得彈簧彈力F＝mgtan 45＝10 N．剪斷輕繩的瞬間，彈簧彈力不變，重力不變，小球?qū)⑹艿剿矫娴膹椓湍Σ亮?，小球受力個數(shù)變化，選項A錯誤；此時在豎直方向，水平面的彈力N＝mg，摩擦力為f＝μN＝2 N，小球水平向左的合力F－f＝ma，解得a＝8 m/s2，選項B正確，C錯誤；若剪斷的是彈簧，則剪斷瞬間小球仍然靜止，小球加速度的大小a＝0，選項D錯誤． 6．（2016湖南十三校聯(lián)考）如圖所示，斜劈A靜止放置在水平地面上，木樁B固定在水平地面上，彈簧K把物體與木樁相連，彈簧與斜面平行。質(zhì)量為m的物體和人在彈簧K的作用下沿斜劈表面向下運動，此時斜劈受到地面的摩擦力方向向左。則下列說法正確的是： A．若剪斷彈簧，物體和人的加速度方向一定沿斜面向下 B．若剪斷彈簧，物體和人仍向下運動，A受到的摩擦力方向可能向右 C．若人從物體m離開，物體m仍向下運動，A受到的摩擦力可能向右 D．若剪斷彈簧同時人從物體m離開，物體m向下運動，A可能不再受到地面摩擦力 【參考答案】A 【名師解析】斜劈受到地面的摩擦力方向向左，對斜劈受力分析如圖，正交分解，水平方向： 即：，,二式結(jié)合， 因此，A剪斷彈簧，物體和人,所以A正確；B若剪斷彈簧，A的受力沒有變化，所以仍向左；A受到的摩擦力的方向取決于，與上面物體質(zhì)量無關(guān)，剪斷彈簧同時人從物體m離開，A還受地面摩擦力。 7.（2018貴州聯(lián)考）如圖所示，質(zhì)量分別為MA和MB的A、B兩小球分別連在彈簧兩端，B端用細(xì)線固定在傾角為30的光滑斜面上，若不計彈簧質(zhì)量，在線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為( ) A．都等于 B．和0 C．和0 D．0和 【參考答案】D 8．一個物體在四個外力作用下做勻速直線運動。如果其中一個外力F方向保持不變，而大小逐漸減小直至等于零。則在這一過程中，物體運動的速度可能是 A．速度的大小越來越小，減小到零后又反向運動，速度最后趨于恒定 B．速度的大小越來越大，再越來越小，速度最后趨于恒定 C．速度大小越來越小，方向時刻改變，最后趨于恒定 D．速度大小越來越大，方向時刻改變 【參考答案】D 【名師解析】物體在四個外力作用下做勻速直線運動，物體所受的合外力為零，所受的另外三個外力的合力與該外力F的大小相等、方向相反。當(dāng)F逐漸減小時，剩余其他外力的合力反向且逐漸增大，當(dāng)外力F和物體初速度方向在一條直線上時，如果方向一致，物體將先做減速運動，減小到零后再做加速運動，速度越來越大，故選項A錯誤；如果外力F開始的方向與初速度的方向相反，當(dāng)F逐漸減小直至等于零的過程中，物體的速度越來越大，不會趨于恒定，選項B錯誤；當(dāng)F的方向和初速度的方向不在一條直線上時，物體的速度大小和方向都會改變，當(dāng)其余三個外力的合力和速度方向的夾角大于90時，速度大小越來越小，方向時刻改變，選項C錯誤；當(dāng)其余三個外力的合力和速度方向的夾角小于90時，速度大小越來越大，方向時刻改變，因此選項D正確，故該題答案為D。 9.（2016河北五校聯(lián)盟聯(lián)考）如圖，A、B、C三個小球質(zhì)量均為m，A、B之間用一根沒有彈性的繩子連在一起，BC之間用輕彈簧栓接，用細(xì)線懸掛在天花板上，整個系統(tǒng)靜止?，F(xiàn)將A上面的細(xì)線剪斷，使A的上端失去拉力，則在剪斷細(xì)線的瞬間，A、B、C三個小球的加速度分別是 A．1.5g，1.5g，0 B．g，2g，0 C．g，g，g D．g，g，0 【參考答案】A 10. 如圖所示，在豎直平面內(nèi)，兩個相同的輕彈簧A和B，C是橡皮筋，他們的夾角均為120，已知A、B對小球的作用力均為F，此時小球平衡，C處于拉直狀態(tài)，己知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，則剪斷橡皮筋的瞬間，小球的加速度可能為( ) A．g -方向豎直向下 B．-g方向豎直向上 C．.0 D. +g方向豎直向下 【參考答案】BC 11. （2016開封聯(lián)考）如圖所示，兩輕質(zhì)彈簧a、b懸掛一小鐵球處于平衡狀態(tài)，a彈簧與豎直方向成30角，b彈簧水平，a、b兩彈簧的勁度系數(shù)分別為k1、k2，重力加速度為g，則 (　　) A．a(chǎn)、b兩彈簧的伸長量之比為 B．a(chǎn)、b兩彈簧的伸長量之比為 C．若彈簧b的左端松脫，則松脫瞬間小球的加速度為 D．若彈簧b的左端松脫，則松脫瞬間小球的加速度為g 【參照答案】B 【名師解析】本題可用正交分解法求解，將彈簧a的彈力沿水平和豎直方向分解，如圖所示，則Tacos 30＝mg，Tasin 30 ＝Tb，結(jié)合胡克定律可求得a、b兩彈簧的伸長量之比為，結(jié)合牛頓第二定律可求得松脫瞬間小球的加速度為g.，選項B正確ACD錯誤。 【考點定位】此題考查正交分解法、彈簧、牛頓運動定律的瞬時作用及其相關(guān)知識。 12. 在動摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上有一個質(zhì)量為m=2kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成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．當(dāng)剪斷輕繩的瞬間，取g=10m/s2，以下說法正確的是（　?。? A．此時輕彈簧的彈力大小為20N B．小球的加速度大小為8m/s2，方向向左 C．若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間小球的加速度大小為10m/s2，方向向右 D．若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間小球的加速度為0 【參照答案】ABD 13.如圖所示,A、B兩小球分別連在輕繩兩端,B球另一端用彈簧固定在傾角為30的光滑斜面上.A、B兩小球的質(zhì)量分別為mA、mB,重力加速度為g,若不計彈簧質(zhì)量,在線被剪斷瞬間,A、B兩球的加速度大小分別為(　　) A.都等于g/2 B.g/2和0 C.g/2和 D. 和g/2 【參照答案】C　 14．（2010全國理綜1）如圖6-4，輕彈簧上端與一質(zhì)量為的木塊1相連，下端與另一質(zhì)量為的木塊2相連，整個系統(tǒng)置于水平放置的光滑木坂上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，木塊1、2的加速度大小分別為a1、a2重力加速度大小為g。則有 A．a(chǎn)1=0， a2=g B．a(chǎn)1=g，a2=g C．a(chǎn)1=0， a2=g D．a(chǎn)1=g ，a2=g 【參考答案】C 【名師解析】抽出木板前，木塊1在重力mg與彈簧彈力F作用下處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)=mg；質(zhì)量為M的木塊2受到木板的支持力F’=Mg+F。在抽出木板的瞬時，彈簧中彈力并未改變，木塊1受重力和彈簧向上的彈力作用，mg=F，a1=0。木塊2受重力和彈簧向下的彈力作用，根據(jù)牛頓第二定律a2==g，所以選項C正確。 15. （2014北京理綜高考題）應(yīng)用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物體，由靜止開始向上運動，直至將物體拋出。對此現(xiàn)象分析正確的是 A．受托物體向上運動的過程中，物體始終處于超重狀態(tài)； B．受托物體向上運動的過程中，物體始終處于失重狀態(tài)； C．在物體離開手的瞬間，物體的加速度大于重力加速度； D．在物體離開手的瞬間，手的加速度大于重力加速度； 【參考答案】D 16.如圖2，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連，通過系在a上的細(xì)線懸掛于固定點O；整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)；現(xiàn)將細(xì)繩剪斷，將物塊a的加速度記為a1，S1和S2相對原長的伸長分別為△l1和△l2，重力加速度大小為g，在剪斷瞬間 A.a1=3g B.a1=0 C. △l1=2△l2 D. △l1=△l2 【參考答案】A 【名師解析】設(shè)物體的質(zhì)量為m，剪斷細(xì)繩前，對物塊b和c整體，由平衡條件可得，物塊ab之間的彈簧彈力F1=2mg。根據(jù)胡克定律，F(xiàn)1=k△l1，解得：△l1=2mg/k。對物塊c，由平衡條件可得，物塊bc之間的彈簧彈力F2=mg。根據(jù)胡克定律，F(xiàn)2=k△l2，解得：△l2=mg/k。剪斷細(xì)繩的瞬間，細(xì)繩中拉力消失，而物塊a、b下面的彈簧彈力不能發(fā)生突變。即△l1，△l2不變。所以，△l1=2△l2 ，選項C正確D錯誤。對物塊a，由牛頓第二定律，mg+F=ma1，解得：a1=3g。選項A正確B錯誤。此題正確選項為AC。 【點評】對于輕彈簧或橡皮筋類，若釋放端未連接物體，則輕彈簧的彈力可突變?yōu)榱?；若釋放端連接物體，則輕彈簧的彈力不能發(fā)生突變，釋放瞬間其彈力不變。 17. （2016無錫上學(xué)期期末考試）如圖所示，一豎直放置的輕彈簧下端固定于桌面，現(xiàn)將一物塊放于彈簧上同時對物塊施加一豎直向下的外力，并使系統(tǒng)靜止，若將外力突然撤去，則物塊在第一次到達(dá)最高點前的速度-時間圖像（圖中實線）可能是圖中的 【參考答案】A 【名師解析】將外力突然撤去，彈簧彈力大于重力，物體向上做加速直線運動，彈力減小，加速度減小，速度圖像的斜率減小。當(dāng)彈力等于重力時，加速度減小到零，速度最大。此后物塊繼續(xù)上升做加速度逐漸增大的減速直線運動，脫離彈簧后做豎直上拋運動。圖象A正確。 18.（2016長沙模擬）“兒童蹦極”中，拴在腰間左右兩側(cè)的是彈性極好的橡皮繩。.質(zhì)量為m的小明如圖所示靜止懸掛時，兩橡皮繩的拉力大小均恰為mg，若此時小明右側(cè)橡皮繩在腰間斷裂，則小明此時 A．加速度為零，速度為零 B．加速度a＝g，沿原斷裂橡皮繩的方向斜向下 C．加速度a＝g，沿未斷裂橡皮繩的方向斜向上 D．加速度a＝g，方向豎直向下 【參考答案】B 19. 如圖所示,A、B兩物塊質(zhì)量均為m,用一輕彈簧相連,將A用長度適當(dāng)?shù)妮p繩懸掛于天花板上,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),B物塊恰好與水平桌面接觸而沒有擠壓,此時輕彈簧的伸長量為x.現(xiàn)將懸繩剪斷,則下列說法正確的是(　　) A.懸繩剪斷瞬間,A物塊的加速度大小為3g B.懸繩剪斷瞬間,A物塊的加速度大小為2g C.懸繩剪斷后,A物塊向下運動距離x時速度最大 D.懸繩剪斷后,A物塊向下運動距離2x時速度最大 【參考答案】BD 20..（2016安徽十校聯(lián)考）如圖所示，吊籃A，物體B、物體C的質(zhì)量分別為m、3m、2m。B和C分別固定在彈簧兩端，彈簧的質(zhì)量不計。B和C在吊籃的水平底板上處于靜止?fàn)顟B(tài)。將懸掛吊籃的輕繩剪斷的瞬間 A． 吊籃A的加速度大小為g B． 物體B的加速度大小為g C． 物體C的加速度大小為2g D． A、B、C的加速度大小都等于g 【參照答案】C 【名師解析】未剪斷輕繩時，彈簧彈力為3mg。輕繩剪斷的瞬間，彈簧彈力不變，對物體B，加速度為零。對A和C，所受向下合力為F=3mg+mg+2mg=6mg，由牛頓第二定律，F(xiàn)=3ma，，解得A和C的加速度為2g。選項C正確。 21. 如圖所示，兩個相同的小球a、b用輕彈簧A、B連接并懸掛在天花板上保持靜止，水平力F作用在a上并緩慢拉a，當(dāng)B與豎直方向夾角為60時，A、B伸長量剛好相同．若A、B的勁度系數(shù)分別為k1、k2，則以下判斷正確的是 A．k1∶k2=1∶2 B ．k1∶k2=1∶4 C．撤去F的瞬間，a球的加速度為零 D．撤去F的瞬間，b球處于失重狀態(tài) 【參考答案】B 二．計算題 1．（8分）（2016北京市東城區(qū)聯(lián)考）在動摩擦因數(shù)μ=0．2的水平面上有一個質(zhì)量為m=1kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ=45o角的不可伸長的輕繩一端相連，如圖16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，當(dāng)剪斷輕繩的瞬間，取g=10m/s2，求： （1）此時輕彈簧的彈力大小 （2）小球的加速度大小和方向 【參照答案】(1)10N (2) 8m/s2。 【名師解析】 （1）水平面對小球的彈力為零，小球在繩沒有斷時受到繩的拉力F、重力mg和彈簧的彈力T作用而處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得： 豎直方向：， …………………．．1分 水平方向：。 …………………．．1分 解得：。 …………………．．1分 當(dāng)剪斷輕繩瞬間彈簧的彈力大小不變，仍為10N ……．．1分 2.（10分）（2016年山東省濟(jì)南聯(lián)考）靜止在水平面上的A、B兩個物體通過一根拉直的輕繩相連，如圖所示，輕繩長L=1m，承受的最大拉力為8N，A的質(zhì)量m1=2kg,B的質(zhì)量m2=8kg,A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)，現(xiàn)用一逐漸增大的水平力作用在B上，使A、B向右運動，當(dāng)F增大到某一值時，輕繩剛好被拉斷（g=10m/s2） （1）求繩剛被拉斷時F的大小 （2）若繩剛被拉斷時，A、B的速度為2m/s，保持此時的F大小不變，當(dāng)A的速度恰好減小為0時，A、B間的距離為多少？ 【參照答案】(1)40N (2)3.5m 【名師解析】 (1) 設(shè)繩剛要被拉斷時產(chǎn)生的拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，對A物體有 T－μm1g ＝ m1a …………… 1分 代入數(shù)值得a ＝2 m/s2 ………… 1分 對A、B整體 F－μ(m1＋m2)g ＝ (m1＋m2)a ……… 1分 代入數(shù)值得F ＝ 40 N …………………………… 1分 A的位移為x1，則 x1 ＝＝1 m ………… 1分 B的位移為x2，則x2＝vt＋a2t2 ＝3.5 m…………… 1分 A剛靜止時，A、B間距離為Δx＝x2＋L－x1＝3.5 m ……… 1分