《2024年高一上学期期末物理考点《有关牛顿第二定律的瞬间问题》含答案解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2024年高一上学期期末物理考点《有关牛顿第二定律的瞬间问题》含答案解析（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高中高中1猜想猜想 07 有关牛顿第二定律的瞬时问题、动态分析、临界极值问题有关牛顿第二定律的瞬时问题、动态分析、临界极值问题1如图甲所示，一质量为m的物体系于长度分别为12LL、的两根细线上，1L的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为245,L水平拉直，物体处于平衡状态。如图乙所示，将1L换成弹簧后，物体仍处于平衡状态。现将2L剪断，则剪断2L的瞬间，甲、乙两种情况下物体的加速度大小之比为（）A1:2B1:2C2:1D2:12如图所示，A、B、C、D、E、F 六个小球分别用弹簧、细绳和细杆联结，挂于水平天花板上，若某一瞬间同时在 a、b、c 处将悬挂的细绳剪断，比较各球下落瞬间的加速度，下列
2、说法中正确的是（）AC、D、E、F 球的加速度均为 gBA 球的加速度为 2g，B 球的加速度为 gC所有小球都以 g 的加速度下落DE 球的加速度大于 F 球的加速度3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（）题型一 瞬时问题题型一 瞬时问题高中高中2 A吊篮 A 的加速度大小为 gB物体 B 的加速度大小为 0C物体 C 的加速度大小为 gDA、B、C 的加速度大小都等于 2g4如图所示，木块 A 和 B 用一轻弹簧相连，竖直放在木块 C 上
3、，三者静置于地面，它们的质量之比为 1:2:3。所有的接触面都光滑，重力加速度为 g，当沿水平方向抽出木块 C 的瞬间，A 和 B 的加速度分别是（）AaA=0，aB=1.5gBaA=0，aB=0CaA=1.5g，aB=1.5gDaA=g，aB=g5如图所示，两个质量分别为11m kg、22m kg 的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为130F N、215F N 的水平拉力分别作用在1m、2m上，则（）A系统运动稳定时，弹簧秤的示数是 25NB系统运动稳定时，弹簧秤的示数是 15NC在突然撤去1F的瞬间，1m的加速度大小为 252m/sD在突然撤去2F的瞬间，2m的加
4、速度大小为 7.52m/s6如图所示，一轻弹簧水平放置在光滑的水平面上，其右端固定，B 点为弹簧自由伸长时题型二 动态分析题型二 动态分析高中高中3的位置，一物块静止在 A 处，现用一水平向右的恒力 F 推该物块，直至弹簧被压缩到最短位置 C，则此过程中下列说法正确的是（）A物块从 A 到 B 加速，B 到 C 减速B物块到达 B 点时速度最大C物块所受合外力方向向左D物块到达 C 点时加速度不为零7利用智能手机中的加速度传感器可以测量手机的加速度a。用手掌托着手机，手掌从静止开始上下运动，软件显示竖直方向上的at图像如图，该图像以竖直向上为正方向。则手机（）A在2t时刻运动到最高点B在3t时
5、刻改变运动方向C在2t到4t时间内，受到的支持力先减小再增大D在1t到3t时间内，受到的支持力先增大再减小8如图所示，一轻弹簧竖直固定在水平面上。一小球从某高处自由落下，从小球接触弹簧到运动至最低点过程中，下列关于小球的说法正确的是（）A速度先增大后减小B加速度一直减小C所受弹力一直增大D在最低点时受力平衡高中高中49如图所示，“儿童蹦极”中，拴在小朋友腰间左右两侧的是弹性极好的相同的橡皮绳。若小朋友从橡皮绳处于最低点位置处开始由静止上升（此时橡皮绳伸长最大），直至上升到橡皮绳处于原长的过程中，下列关于小朋友的运动状态的说法中正确的有（）A小朋友始终处于超重状态B小朋友的速度最大时，其加速度等
6、于零C小朋友处于最低点位置时，其加速度不为零D小朋友先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动10如图所示，倾角为的光滑固定足够长斜面 AB 的底端安装有一个挡板 P，斜面上放有一根轻质弹簧，弹簧的一端固定在挡板上，另一端拴接着质量 m 的小球。开始小球处于静止状态，现用手缓慢压小球直到弹簧缩短量为开始静止时缩短量的三倍时释放，小球向上移动一段距离后速度为零。重力加速度为 g，则（）A释放瞬间小球加速度大小为2 singB小球向上移动一段距离过程中加速度先增大后减小C小球向上移动一段距离过程中速度一直减小D小球向上移动一段距离过程中速度先增大后减小11 如图所示，质量均为 m 的 A、B 两物体叠
7、放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于 1.5mg的恒力 F 向上拉 B，运动距离为 h 时，B 与 A 分离。下列说法中正确的是（）题型三 临界极值问题题型三 临界极值问题高中高中5 AB 与 A 刚分离时，弹簧长度等于原长BB 与 A 刚分离时，它们的加速度为 0.5gC弹簧的劲度系数等于mghD在 B 与 A 分离之前，它们做匀加速直线运动12如图所示，A、B 两物块的质量分别为 2m 和 m，静止叠放在水平地面上，A、B 间的动摩擦因数为，B 与地面间的动摩擦因数为12。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g。现对 A 施加一水平拉力 F，则（）A当 F3mg 时，A 不相对 B
8、滑动13如图所示，细线的一端固定在倾角为30的光滑楔形滑块 A 的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球，静止时细线与斜面平行，（已知重力加速度为g）。则（）A当滑块向左做匀速运动时，细线的拉力为0.5mgB若滑块以加速度ag向左加速运动时，线中拉力为mgC当滑块以加速度ag向左加速运动时，小球对滑块压力不为零高中高中6D当滑块以加速度2ag向左加速运动时，线中拉力为5mg14倾角为30的光滑斜面上固定一轻弹簧，弹簧上端 1、2 两物体处于静止状态，1 物体一端与弹簧固结，如图所示。已知 1 物体质量12kgm，2 物体质量24kgm，弹簧劲度系数200N/mk。现给 2 物体施加一个方向沿
9、斜面向上的力 F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前 0.5s 时间内，F 为变力，0.5s 以后 F 为恒力。取210m/sg，求力 F 的最大值与最小值。15如图所示，小物块质量为1kgm，在与水平方向成角的力 F 的作用下以03m/sv 的初速度沿直线在水平面上做匀加速运动，经2.5st 的时间物块由 A 点运动到 B 点，A、B 之间的距离10mL。物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，若物块可看做质点，空气阻力不计，取 g=10m/s2(1)求物块运动的加速度和物块到达 B 点时的速度；(2)若大小不确定，求力 F 的最小值（结果可保留根号）。高中高中7猜想猜想 07 有关
10、牛顿第二定律的瞬时问题、动态分析、临界极值问题有关牛顿第二定律的瞬时问题、动态分析、临界极值问题1如图甲所示，一质量为m的物体系于长度分别为12LL、的两根细线上，1L的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为245,L水平拉直，物体处于平衡状态。如图乙所示，将1L换成弹簧后，物体仍处于平衡状态。现将2L剪断，则剪断2L的瞬间，甲、乙两种情况下物体的加速度大小之比为（）A1:2B1:2C2:1D2:1【答案】A【详解】题图甲中将2L剪断后，1L上的拉力会突变，物体将绕悬点以1L为半径做圆周运动，在将2L剪断瞬间，物体受到的合力沿圆的切线方向（垂直于1L方向），由牛顿第二定律得1sinmgma得12
11、2ag题图乙中将2L剪断瞬间，弹簧弹力不能突变，物体受重力与弹簧弹力作用，由牛顿第二定律得2tanmgma得加速度为2ag故12:1:2aa 故选 A。2如图所示，A、B、C、D、E、F 六个小球分别用弹簧、细绳和细杆联结，挂于水平天花板上，若某一瞬间同时在 a、b、c 处将悬挂的细绳剪断，比较各球下落瞬间的加速度，下列说法中正确的是（）题型一 瞬时问题题型一 瞬时问题高中高中8 AC、D、E、F 球的加速度均为 gBA 球的加速度为 2g，B 球的加速度为 gC所有小球都以 g 的加速度下落DE 球的加速度大于 F 球的加速度【答案】A【详解】AD剪断细绳的瞬间，绳子和细杆的弹力发生突变，突
12、变为零，小球做自由落体运动，加速度为重力加速度，C、D、E、F 球的加速度均为 g，故 A 正确，D 错误；BC剪断细绳的瞬间，弹簧的弹力不发生突变，对 A 球有A2mgFmgmgagmm对 B球有B0Fmgam故 BC 错误。故选 A。3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 0C物体 C 的加速度大小为 gDA、B、C 的加速度大小都等于 2g【答案】B【详解】B未剪断轻绳时，对 B
13、 受力分析，根据平衡条件可得弹簧弹力大小为3Fmg将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间，由于弹簧弹力保持不变，故物体 B 的加速度大小为 0，故 B 正确；ACD将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间，把 A、C 看做一个整体，对整体受力分析，可得(2)(2)Fmm gmm a可求得 A、C 的加速度大小为2ag故 ACD 错误。故选 B。高中高中94如图所示，木块 A 和 B 用一轻弹簧相连，竖直放在木块 C 上，三者静置于地面，它们的质量之比为 1:2:3。所有的接触面都光滑，重力加速度为 g，当沿水平方向抽出木块 C 的瞬间，A 和 B 的加速度分别是（）AaA=0，aB=1.5gBaA=0，aB=0CaA=
14、1.5g，aB=1.5gDaA=g，aB=g【答案】A【详解】抽出木块 C 之前，木块 A 受到重力和支持力，有 F=mg 木块 B 受到重力 2mg、弹簧向下的弹力 F 和木块 C 的支持力 N，根据平衡条件有 N=F+mg；N=3mg 撤去木块 C 瞬间，木块 C 对 B 的支持力变为零，木块 A 受力情况不变，故木块 A 的加速度为零，即A0a 木块 B受重力 2mg 和弹簧的压力 N=mg，故合力为 3mg，由牛顿第二定律可知，物体 B 的瞬时加速度为B31.52mgagm故选 A。5如图所示，两个质量分别为11m kg、22m kg 的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两
15、个大小分别为130F N、215F N 的水平拉力分别作用在1m、2m上，则（）A系统运动稳定时，弹簧秤的示数是 25NB系统运动稳定时，弹簧秤的示数是 15NC在突然撤去1F的瞬间，1m的加速度大小为 252m/sD在突然撤去2F的瞬间，2m的加速度大小为 7.52m/s【答案】AC【详解】AB 系统运动稳定时，对整体运用牛顿第二定律得22121230 15m/s5m/s3FFamm隔离对1m分析，有11FFm a解得1125NFFm a可知弹簧秤的示数是 25N，故 A 正确，高中高中10B 错误；C 在突然撤去1F的瞬间，弹簧弹力保持不变，则1m的加速度大小为22125m/s25m/s1
16、Fam故 C 正确；D在突然撤去2F的瞬间，弹簧弹力保持不变，则2m的加速度大小为22225m/s12.5m/s2Fam 故 D 错误。故选 AC。6如图所示，一轻弹簧水平放置在光滑的水平面上，其右端固定，B 点为弹簧自由伸长时的位置，一物块静止在 A 处，现用一水平向右的恒力 F 推该物块，直至弹簧被压缩到最短位置 C，则此过程中下列说法正确的是（）A物块从 A 到 B 加速，B 到 C 减速B物块到达 B 点时速度最大C物块所受合外力方向向左D物块到达 C 点时加速度不为零【答案】D【详解】A 物块从 A 到 B 加速，刚接触弹簧时 F 大于弹簧的弹力，所以还是做加速，当FF弹时，物块开始减速，故 A 错误；B物块到达 B 点时还有加速度所以 B 点的速度不是最大，故 B 错误；C当FF弹时，加速度才等于零，所以物块所受合外力方向先向右，后向左，故 C 错误；D物块从 A 到 C 点速度由零变为零，所以物块先加速后减速，当物体在 C 点时应该有向左的加速度，所以物块到达 C 点时加速度不为零，故 D 正确。故选 D。7利用智能手机中的加速度传感器可以测量手机的加速度a。用手掌托着手
