2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題3.3 瞬時(shí)性問題千題精練.doc
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專題3.3 瞬時(shí)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(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(shí),F(xiàn)N= B.彈簧彈力等于F時(shí),F(xiàn)N= C.兩物體A、B的速度最大時(shí),F(xiàn)N=2mg D.彈簧恢復(fù)原長時(shí),F(xiàn)N=mg 【參考答案】B 彈簧恢復(fù)原長時(shí),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,若形變量還沒有來得及變化,則彈簧彈力不變。 2.(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,A、B緊挨在一起但A、B之間無壓力。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 3.(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之間無彈力。已知重力加速度為g,某時(shí)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(duì)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(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(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角的不可伸長的輕繩一端相連,此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài),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=μN(yùn)=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. 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(yùn)動(dòng),此時(shí)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(yùn)動(dòng),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(yùn)動(dòng),A受到的摩擦力可能向右 D.若剪斷彈簧同時(shí)人從物體m離開,物體m向下運(yùn)動(dòng),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(duì)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(shí)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(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 8.一個(gè)物體在四個(gè)外力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)。如果其中一個(gè)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng),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(shí)刻改變,最后趨于恒定 D.速度大小越來越大,方向時(shí)刻改變 【參考答案】D 【名師解析】物體在四個(gè)外力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體所受的合外力為零,所受的另外三個(gè)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(shí),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(shí),如果方向一致,物體將先做減速運(yùn)動(dòng),減小到零后再做加速運(yùn)動(dòng),速度越來越大,故選項(xiàng)A錯(cuò)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(huì)趨于恒定,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)F的方向和初速度的方向不在一條直線上時(shí),物體的速度大小和方向都會(huì)改變,當(dāng)其余三個(gè)外力的合力和速度方向的夾角大于90時(shí),速度大小越來越小,方向時(shí)刻改變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)其余三個(gè)外力的合力和速度方向的夾角小于90時(shí),速度大小越來越大,方向時(shí)刻改變,因此選項(xiàng)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(gè)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(gè)系統(tǒng)靜止。現(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(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 10. 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,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 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(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)。 12. 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=10m/s2,以下說法正確的是( ?。? A.此時(shí)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(jì)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(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(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。 15. (2014北京理綜高考題)應(yīng)用物理知識(shí)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(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(diǎn)O;整個(gè)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(duì)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(duì)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(duì)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(xiàng)C正確D錯(cuò)誤。對(duì)物塊a,由牛頓第二定律,mg+F=ma1,解得:a1=3g。選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤。此題正確選項(xiàng)為AC。 【點(diǎn)評(píng)】對(duì)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(shí)對(duì)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(diǎn)前的速度-時(shí)間圖像(圖中實(shí)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(yùn)動(dòng),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(shí),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(yùn)動(dòng),脫離彈簧后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)。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(shí),兩橡皮繩的拉力大小均恰為mg,若此時(shí)小明右側(cè)橡皮繩在腰間斷裂,則小明此時(shí) 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(shí)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(yùn)動(dòng)距離x時(shí)速度最大 D.懸繩剪斷后,A物塊向下運(yùn)動(dòng)距離2x時(shí)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(jì)。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(shí),彈簧彈力為3mg。輕繩剪斷的瞬間,彈簧彈力不變,對(duì)物體B,加速度為零。對(duì)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(xiàng)C正確。 21. 如圖所示,兩個(gè)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(shí),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(jì)算題 1.(8分)(2016北京市東城區(qū)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=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(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=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.(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(gè)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(dòng)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(yùn)動(dòng),當(dāng)F增大到某一值時(shí),輕繩剛好被拉斷(g=10m/s2) (1)求繩剛被拉斷時(shí)F的大小 (2)若繩剛被拉斷時(shí),A、B的速度為2m/s,保持此時(shí)的F大小不變,當(dāng)A的速度恰好減小為0時(shí),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(shí)產(chǎn)生的拉力為T,根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)A物體有 T-μm1g = m1a …………… 1分 代入數(shù)值得a =2 m/s2 ………… 1分 對(duì)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(shí),A、B間距離為Δx=x2+L-x1=3.5 m ……… 1分- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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