備戰(zhàn)2020高考物理 3年高考2年模擬1年原創(chuàng) 專(zhuān)題3.3 牛頓第二定律中的瞬時(shí)性問(wèn)題（含解析）

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1、專(zhuān)題3.1牛頓運(yùn)動(dòng)定律的瞬時(shí)性問(wèn)題 【考綱解讀與考頻分析】 在牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)瞬時(shí)性問(wèn)題，瞬時(shí)性問(wèn)題成為高考命題熱點(diǎn)。 【高頻考點(diǎn)定位】： 瞬時(shí)性問(wèn)題 考點(diǎn)一：瞬時(shí)性問(wèn)題 【3年真題鏈接】 1. （2019年4月浙江選考）如圖所示，A、B、C為三個(gè)實(shí)心小球，A為鐵球，B、C為木球。A、B兩球分別連在兩根彈簧上，C球連接在細(xì)線一端，彈簧和細(xì)線的下端固定在裝水的杯子底部，該水杯置于用繩子懸掛的靜止吊籃內(nèi)。若將掛吊籃的繩子剪斷，則剪斷的瞬間相對(duì)于杯底（不計(jì)空氣阻力，ρ木＜ρ水＜ρ鐵）（ ） A. A球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，B、C球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)

2、 B. A、B球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng) C. A球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，B球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng) D. A球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，B球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng) 【參考答案】D 【名師解析】 開(kāi)始時(shí)A球下的彈簧被壓縮，彈力向上；B球下的彈簧被拉長(zhǎng)，彈力向下；將掛吊籃的繩子剪斷的瞬時(shí)，系統(tǒng)的加速度為g，為完全失重狀態(tài)，此時(shí)水對(duì)球的浮力為零，小球的重力也可視為零，則A球?qū)⒃趶椓ψ饔孟孪蛏线\(yùn)動(dòng)，B球?qū)⒃趶椓ψ饔孟孪蛳逻\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng)；故選D. 2.（2010全國(guó)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(gè)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

3、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 圖6-4 【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(shí)，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(xiàng)C正確。

4、 3. （2014北京理綜高考題）應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見(jiàn)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(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，直至將物體拋出。對(duì)此現(xiàn)象分析正確的是（ ） A．受托物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體始終處于超重狀態(tài)； B．受托物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體始終處于失重狀態(tài)； C．在物體離開(kāi)手的瞬間，物體的加速度大于重力加速度； D．在物體離開(kāi)手的瞬間，手的加速度大于重力加速度； 【參考答案】D 【名師解析】 受托物體由靜止開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，一定先做加速運(yùn)動(dòng)，物體處于超重狀態(tài)；而后可能勻速上升，也可能減速上升（失重狀態(tài)），選項(xiàng)AB錯(cuò)誤。在物體離開(kāi)手的瞬間，二者分

5、離，物體只受重力，物體的加速度一定等于重力加速度；要使手和物體分離，手向下的加速度一定大于物體向下的加速度（重力加速度），即手的加速度大于重力加速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。 【2年模擬再現(xiàn)】 1．（6分）（2019江西南昌二模）如圖所示，細(xì)線AB和BC連接著一質(zhì)量為m的物體P，其中繩子的A端固定，C端通過(guò)小定滑輪連接著一質(zhì)量也為m的另一個(gè)物體Q，開(kāi)始時(shí)，用手抓住物體Q，使物體P、Q均靜止，此時(shí)AB和BC兩繩中拉力大小分別為T(mén)1，T2把手放開(kāi)瞬間，AB和BC兩繩中拉力大小分別為T(mén)1′、T2′．已知ABC處于同一豎直平面內(nèi)，繩子間連接的夾角如圖。則（　　） A．T1：T1'＝1：1

6、 B．T1：T2＝1：2 C．T2：T2'＝2：3 D．T1′：T2'＝：1 【參考答案】AC 【名師解析】根據(jù)共點(diǎn)力的平衡，可以得出拉力的大?。辉诜攀值乃查g要考慮瞬時(shí)加速度問(wèn)題，根據(jù)牛頓第二定律可以求出放手后拉力的大小。 用手抓住物體Q時(shí)，以懸點(diǎn)為研究對(duì)象，懸點(diǎn)受力平衡，有： T1＝mgcos30°…①，T2＝mgsin30°…② 把手放開(kāi)瞬間，設(shè)Q加速度為a，則P在瞬間沿BC加速度也為a，根據(jù)牛頓第二定律，有：對(duì)Q：mg﹣T'2＝ma…③ 對(duì)P，在BC方向：T'2﹣mgcos60°＝ma…④ 在AB方向：T'1＝mgsin60°…⑤ 聯(lián)立①

7、②③④⑤得：T1：T1'＝1：1，T2：T2'＝2：3，選項(xiàng)AC正確。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查共點(diǎn)力的平衡，關(guān)鍵要注意在放手瞬間，在BC方向有加速度，而在AB方向受力平衡。 2.（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(jì)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 【名師解析】在線被剪斷前，A處于平衡狀態(tài)，彈簧的拉力等于A的重力沿斜面的分力，即F=MAgsin30°。在

8、線被剪斷瞬間，繩子拉力立即減為零，而彈簧的伸長(zhǎng)量沒(méi)有來(lái)得及變化，彈力不變，故A的加速度為零。對(duì)B，在沿斜面方向，B受到沿斜面向下的彈力和重力沿斜面的分力，由F+MBgsin30°=MBaB，解得：aB=，選項(xiàng)D正確。 3. （2019開(kāi)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(zhǎng)量之比為 B．a(chǎn)、b兩彈簧的伸長(zhǎng)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

9、】　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(zhǎng)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(xiàng)B正確ACD錯(cuò)誤。 【考點(diǎn)定位】：此題考查正交分解法、彈簧、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的瞬時(shí)作用及其相關(guān)知識(shí)。 4. （2019洛陽(yáng)聯(lián)考）在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上有一個(gè)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(zhǎng)的輕繩一端相連，如圖所示，此時(shí)小球處于靜止平衡狀態(tài)，且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零．當(dāng)剪斷輕繩的瞬間，取g

10、=10m/s2，以下說(shuō)法正確的是（　　） A．此時(shí)輕彈簧的彈力大小為20?N B．小球的加速度大小為8?m/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10?m/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 【名師解析】 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(diǎn)力平衡得，彈簧的彈力：F=mgtan45°=20×1=20N，故A正確；在剪斷輕繩的瞬間，彈簧的彈力仍然為20N，小球此時(shí)受重力、支持力、彈簧彈力和摩擦力四個(gè)力作用；小球所受的最大靜摩擦力為：f=μmg=0.2×20N=4N，根據(jù)牛頓第

11、二定律得小球的加速度為：a=( F-f)/m ==8m/s2；合力方向向左，所以向左加速．故B正確；剪斷彈簧的瞬間，輕繩對(duì)小球的拉力瞬間為零，此時(shí)小球所受的合力為零，則小球的加速度為零，故C錯(cuò)誤，D正確. 預(yù)測(cè)考點(diǎn)一：瞬時(shí)性問(wèn)題 【2年模擬再現(xiàn)】 1.如圖所示，物塊1、2間用剛性輕質(zhì)桿連接，物塊3、4間用輕質(zhì)彈簧相連，物塊1、3質(zhì)量為m,2、4質(zhì)量為M，兩個(gè)系統(tǒng)均置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將兩木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，物塊1、2、3、4的加速度大小分別為a1、a2、a3、a4。重力加速度大小為g，則有(　　) A．a(chǎn)1＝a2＝a3＝a4＝

12、0 B．a(chǎn)1＝a2＝a3＝a4＝g C．a(chǎn)1＝a2＝g，a3＝0，a4＝g D．a(chǎn)1＝g，a2＝g，a3＝0，a4＝g 【參考答案】：　C 【名師解析】：　在抽出木板的瞬間，物塊1、2與剛性輕桿接觸處的形變立即消失，受到的合力均等于各自重力，所以由牛頓第二定律知a1＝a2＝g；而物塊3、4間的輕彈簧的形變還來(lái)不及改變，此時(shí)彈簧對(duì)3向上的彈力大小和對(duì)物塊4向下的彈力大小仍為mg，因此物塊3滿(mǎn)足mg＝F，a3＝0；由牛頓第二定律得物塊4滿(mǎn)足a4＝＝g，所以C正確。 2.（2019河南名校聯(lián)考）如圖所示，質(zhì)量為m的光滑小球A被一輕質(zhì)

13、彈簧系住，彈簧另一端固定于水平天花板上，小球下方被一梯形斜面B托起保持靜止不動(dòng)，彈簧恰好與梯形斜面平行，已知彈簧與天花板夾角為30°，重力加速度g取10 m/s2，若突然向下撤去梯形斜面，則小球的瞬時(shí)加速度為(　　) A．0 B．大小為10 m/s2，方向豎直向下 C．大小為5 m/s2，方向斜向右下方 D．大小為5 m/s2，方向斜向右下方 【參考答案】：　C 【名師解析】：　小球原來(lái)受到重力、彈簧的彈力和斜面的支持力，斜面的支持力大小為FN＝mgcos 30°；突然向下撤去梯形斜面，彈簧的彈力來(lái)不及變化，重力也不

14、變，支持力消失，所以此瞬間小球的合力與原來(lái)的支持力FN大小相等、方向相反，由牛頓第二定律得：mgcos 30°＝ma，解得a＝5 m/s2，方向斜向右下方，選項(xiàng)C正確。 3．（6分）（2019湖北武漢武昌5月調(diào)研）如圖所示，一根豎直輕質(zhì)彈簧下端固定，上端托一質(zhì)量為0.3kg的水平盤(pán)，盤(pán)中有一質(zhì)量為1.7kg物體。當(dāng)盤(pán)靜止時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度比其自然長(zhǎng)度縮短4cm。緩慢地豎直向下壓物體，使彈簧再縮短2cm后停止，然后立即松手放開(kāi)。設(shè)彈簧總處在彈性限度以?xún)?nèi)（g取10m/s2），則剛松開(kāi)手時(shí)盤(pán)對(duì)物體的支持力大小為（　?。? A．30N B．25.5N C．20N D．17N 【參考答案】B 【命

15、題意圖】本題考查以彈簧疊加體為情景，考查受力分析、胡克定律、平衡條件、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。 【解題思路】：x1＝4cm＝0.04m，x2＝2cm＝0.02m， 當(dāng)盤(pán)靜止時(shí)，由胡克定律得（m+m0）g＝kx1，解得：k＝500N/m； 彈簧再縮短x2＝2cm＝0.02m停止，松手放開(kāi)時(shí)整體的合力為：F＝kx2＝10N 由牛頓第二定律，F(xiàn)=（m+m0）a解得此時(shí)整體的加速度大小為a＝5m/s2， 隔離物體分析受力，設(shè)剛松開(kāi)手時(shí)盤(pán)對(duì)物體的支持力大小為FN，根據(jù)牛頓第二定律可得：FN﹣mg＝ma，解得：FN＝25.5N，選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤。 【關(guān)鍵點(diǎn)撥】本題考查應(yīng)用牛頓第二定律

16、分析和解決瞬時(shí)問(wèn)題的能力，解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是：先分析平衡狀態(tài)時(shí)物體的受力情況，再分析非平衡狀態(tài)時(shí)物體的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律求解瞬時(shí)加速度。對(duì)于疊加體先根據(jù)牛頓第二定律求出剛松手時(shí)，整體的加速度，再隔離物體分析受力，用牛頓第二定律求解盤(pán)對(duì)物體的支持力。 4.（6分）（2019河南開(kāi)封三模）如圖所示，質(zhì)量都為m的A、B兩物體疊放在豎直彈簧上并保持靜止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，運(yùn)動(dòng)距離h時(shí)B與A分離。則下列說(shuō)法中正確的是（　　） A．B和A剛分離時(shí)，彈簧為原長(zhǎng) B．B和A剛分離時(shí)，它們的加速度為g C．彈簧的勁度系數(shù)等于 D．在B與A分離之前，它們做勻

17、加速運(yùn)動(dòng) 【參考答案】C 【名師解析】B和A剛分離時(shí)，B受到重力mg和恒力F，B的加速度為零，A的加速度也為零，說(shuō)明彈力對(duì)A有向上的彈力，與重力平衡，彈簧處于壓縮狀態(tài)。故AB錯(cuò)誤。B和A剛分離時(shí)，彈簧的彈力大小為mg，原來(lái)靜止時(shí)彈力大小為2mg，則彈力減小量△F＝mg．兩物體向上運(yùn)動(dòng)的距離為h，則彈簧壓縮量減小△x＝h，由胡克定律得：k＝＝．故C正確。對(duì)于在B與A分離之前，對(duì)AB整體為研究對(duì)象，重力2mg不變，彈力在減小，合力減小，整體做變加速運(yùn)動(dòng)。故D錯(cuò)誤。 5．（6分）（2019湖北黃岡三模）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(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B，它們用勁度系數(shù)

18、為k的輕質(zhì)彈簧相連接，現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右大小為的恒力，使A、B在斜面上都保持靜止，如果斜面和兩個(gè)小球的摩擦均忽略不計(jì)，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　?。? A．彈簧的原長(zhǎng)為 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】C 【名師解析】對(duì)小球B進(jìn)行受力分析，由平衡條件可得：kx＝mgsin α 解得，所以彈簧的原長(zhǎng)為；對(duì)小球A進(jìn)行受力分析，由平衡條件可得：Fcos α＝mgsin α+kx，解得：α＝30°，所以彈簧的原長(zhǎng)為，故AB正確；撤掉恒力F的瞬間，對(duì)A進(jìn)行受力分析，可得mgs

19、in α+kx＝maA，小球A此時(shí)的加速度aA＝g，故C錯(cuò)誤；撤掉恒力F的瞬間，彈簧彈力不變，B球所受合力不變，故B球的加速度為零，故D正確。本題選說(shuō)法錯(cuò)誤的，故選：C。 6.（2018洛陽(yáng)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(duì)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(yùn)動(dòng)過(guò)程中A、B間的相互作用力大小為FN，則關(guān)于FN的說(shuō)法正確的是(重力加速度為g)(　　) A．剛撤去外力F時(shí)，F(xiàn)N＝ B．彈簧彈力等于F時(shí)，F(xiàn)N＝ C．兩物體A、B的

20、速度最大時(shí)，F(xiàn)N＝2mg D．彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，F(xiàn)N＝mg 【參考答案】.B 【名師解析】對(duì)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)，彈簧彈力為F+2mg。剛撤去外力F時(shí)，物塊AB向上加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得，a=F/2m，隔離A，由牛頓第二定律，F(xiàn)N-mg=ma，解得：FN＝，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)彈簧彈力等于F時(shí)，對(duì)AB整體，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律，F(xiàn)-2mg=2ma，隔離A，由牛頓第二定律，F(xiàn)N-mg=ma，解得：FN＝，選項(xiàng)B正確；兩物體A、B的速度最大時(shí)，加速度為零，彈簧彈力等于2mg，F(xiàn)N＝mg，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)

21、，兩物塊AB只受重力向上運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)N＝0，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 【知識(shí)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(méi)有來(lái)得及變化，則彈簧彈力不變。 7.（2019臨川一中 月考）如圖所示，A、B兩物體用兩根輕質(zhì)細(xì)線分別懸掛在天花板上，兩細(xì)線與水平方向夾角分別為60°和45°，A、B間拴接的輕質(zhì)彈簧恰好處于水平狀態(tài)，則下列判斷正確的是( ) A. A、B的質(zhì)量之比為1︰ B. A、B所受彈簧彈力大小之比為︰ C. 快速撤去彈簧的瞬間，A、B的瞬時(shí)加速度大小之比為1︰ D．懸掛A、B的細(xì)線上拉力大小之比為1︰ 【參考答案】.C

22、 【命題意圖】本題考查受力分析、平衡條件、力的突變與彈簧彈力的不變及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。 【解題思路】分別隔離A、B兩物體，并對(duì)A、B兩個(gè)物體分別受力分析，畫(huà)出受力矢量圖，如圖所示。A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，對(duì)物體A：tan60°=mAg/F1，對(duì)物體B：tan45°=mBg/F2，聯(lián)立解得：A、B的質(zhì)量之比為mA︰mB=︰1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)同一彈簧，各處的彈力大小相等，所以A、B所受彈簧彈力大小相等，即F1=F2，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；對(duì)A物體，細(xì)線拉力T1=F1/cos60°，對(duì)B物體，細(xì)線拉力T2=F2/cos45°，聯(lián)立解得： T1：T2=cos45°：cos60°=：1，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；快

23、速撤去彈簧的瞬間，物體A、B分別將以懸點(diǎn)為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，剛撤去彈簧的瞬間，將重力分解為沿半徑和沿切線方向，沿半徑方向合力為零，合力沿切線方向，對(duì)A物體：由牛頓第二定律，mAgsin30°=mAaA，解得A物體的瞬時(shí)加速度aA=0.5g。對(duì)B物體：由牛頓第二定律，mBgsin45°=mBaB，解得B物體的瞬時(shí)加速度aB=g?？焖偌魯嗉?xì)線的瞬間，A、B的瞬時(shí)加速度大小之比為1︰,選項(xiàng)C正確。 8.(2018·臨沂檢測(cè))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(wú)彈力。已知重力加速度為g

24、，某時(shí)刻把細(xì)線剪斷，當(dāng)細(xì)線剪斷瞬間，下列說(shuō)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】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(duì)A、B系統(tǒng)，加速度為：a＝＝，即A和B的加速度均為，故選B。 9.（2018云南昭通五校聯(lián)考）如圖所示，在動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2的水平面上有一個(gè)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(zhǎng)的輕繩一端相連，此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)

25、，且水平面對(duì)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(shuō)法中正確的是 (　　) A． 小球受力個(gè)數(shù)不變 B． 小球立即向左運(yùn)動(dòng)，且a＝8 m/s2 C． 小球立即向左運(yùn)動(dòng)，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(gè)數(shù)變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；此時(shí)在豎直方向，水平面的彈力N＝mg，摩擦力為f＝μ

26、N＝2 N，小球水平向左的合力F－f＝ma，解得a＝8 m/s2，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)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(xiàng)D錯(cuò)誤． 10．（2018吉林延邊名校檢測(cè)） 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(lái)，A、B緊挨在一起但A、B之間無(wú)壓力。某時(shí)刻將細(xì)線剪斷，則細(xì)線剪斷瞬間，B對(duì)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 【名師解析】細(xì)線剪斷前，A、B緊挨在一起但A、B之間無(wú)壓力，彈簧彈力與物體

27、A的重力平衡，彈力等于40N。細(xì)線剪斷瞬間，AB一起向下加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律，mAg+mBg=（mA+mB）a，隔離A，設(shè)B對(duì)A的壓力大小為F，由牛頓第二定律，F(xiàn)+ mAg =mAa，聯(lián)立解得：F=8N，選項(xiàng)B正確。 【1年仿真原創(chuàng)】 1．本組照片記錄了一名騎車(chē)人因自行車(chē)前輪突然陷入一較深的水坑而倒地的過(guò)程．下面是從物理的角度去解釋此情境的，其中正確的是(　　) A. 這是因?yàn)樗永锏乃畬?duì)自行車(chē)前輪的阻力太大，而使人和車(chē)一起倒地的 B. 騎車(chē)人與自行車(chē)原來(lái)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，車(chē)前輪陷入水坑后前輪立刻靜止，但人與車(chē)的后半部分由于慣性仍保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此摔倒 C. 因?yàn)樽孕熊?chē)

28、的前輪陷入水坑后，自行車(chē)還能加速運(yùn)動(dòng)，所以人和車(chē)一起倒地了 D. 因?yàn)樽孕熊?chē)的前輪陷入水坑后，自行車(chē)的慣性立即消失，而人由于慣性將保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故人向原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向倒下了 【參考答案】B 【名師解析】騎車(chē)人因自行車(chē)前輪突然陷入一較深的水坑而倒地，其原因是: 騎車(chē)人與自行車(chē)原來(lái)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，車(chē)前輪陷入水坑后前輪立刻靜止，但人與車(chē)的后半部分由于慣性仍保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此摔倒,選項(xiàng)B正確。 2.如圖，A、B、C三個(gè)小球質(zhì)量均為m，A、B之間用一根沒(méi)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(gè)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

29、瞬間，A、B、C三個(gè)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 【名師解析】剪斷細(xì)線前，由平衡條件可知，A上端的細(xì)線中拉力為3mg，AB之間細(xì)線中拉力為2mg，輕彈簧中拉力為mg。在剪斷細(xì)線的瞬間，輕彈簧中拉力不變，小球C所受合外力為零，C的加速度為零。AB小球被細(xì)線栓在一起，整體受到二者重力和輕彈簧向下的拉力，由牛頓第二定律，3mg=2ma，解得a=1.5g，選項(xiàng)A正確。 3. 如圖所示，在豎直平面內(nèi)，兩個(gè)相同的輕彈簧A和B，C是橡皮筋，他們的夾角均為120，

30、已知A、B對(duì)小球的作用力均為F，此時(shí)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 【名師解析】 由于橡皮筋C只能提供向下的拉力，所以輕彈簧A和B對(duì)小球的作用力一定是拉力。橡皮筋可能被拉伸，設(shè)拉力為FT，由平衡條件可知，2Fcos60°=mg+FT，解得橡皮筋拉力FT =F-mg。剪斷橡皮筋的瞬間，小球所受合外力等于橡皮筋拉力FT =F-mg，方向向上，由牛頓第二定律， F

31、T =ma，解得小球的加速度a=-g，選項(xiàng)B正確。橡皮筋可能沒(méi)有發(fā)生形變，拉力為零，剪斷橡皮筋的瞬間，小球的加速度可能為零，選項(xiàng)C正確。 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(gè)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(duì)A施加一個(gè)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(gè)小球的摩擦均忽略不計(jì)，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則下列說(shuō)法正確的是 A．彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)– 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】AB

32、D 【名師解析】對(duì)小球B進(jìn)行受力分析，由平衡條件可得：kx=mgsin α，解得x=，所以彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)–x=L–；對(duì)小球A進(jìn)行受力分析，由平衡條件可得：Fcos α=mgsin α+kx，解得：α=30°，彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)–，選項(xiàng)AB正確。撤掉恒力F的瞬間，對(duì)A進(jìn)行受力分析，可得mgsin α+kx=maA，小球A此時(shí)的加速度aA=g，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。撤掉恒力F的瞬間，彈簧彈力不變，B球所受合力不變，故B球的加速度為零，選項(xiàng)D正確。 5．在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0．2的水平面上有一個(gè)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(zhǎng)的輕繩一端相連，如圖16所示，此時(shí)小球處于

33、靜止平衡狀態(tài)，且水平面對(duì)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(shí)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(duì)小球的彈力為零，小球在繩沒(méi)有斷時(shí)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）剪斷輕繩后小球在豎直方向仍平衡， 水平面支持力與重力平衡， ………………．．1分 由牛頓第二定律得：，…………………．．1分 解得， …………………．．1分 方向向左。 …………………．．1分 14