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物理易错难点训练—瞬时性问题(含解析)

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一.选择题
1.(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
【命题立意】本题旨在考查受力分析
 【举一反三】当 满足什么条件时,物体会沿斜劈匀速下滑?
2.(贵州省贵阳市第一中学2016届高三预测密卷(新课标II卷)理科综合物理试题)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        D.0和
【参考答案】D
 3.(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
 
A.1.5g,1.5g,0
B.g,2g,0
C.g,g,g
D.g,g,0
【参考答案】A
 
4. 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(    )
 
A.g - 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】BC
【名师解析】
由于橡皮筋C只能提供向下的拉力,所以轻弹簧A和B对小球的作用力一定是拉力。橡皮筋可能被拉伸,设拉力为FT,由平衡条件可知,2Fcos60°=mg+FT,解得橡皮筋拉力FT =F-mg。剪断橡皮筋的瞬间,小球所受合外力等于橡皮筋拉力FT =F-mg,方向向上,由牛顿第二定律, FT =ma,解得小球的加速度a= -g,选项B正确。橡皮筋可能没有发生形变,拉力为零,剪断橡皮筋的瞬间,小球的加速度可能为零,选项C正确。

5. (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 (  )
 
A.a、b两弹簧的伸长量之比为k2k1
B.a、b两弹簧的伸长量之比为2k2k1
C.若弹簧b的左端松脱,则松脱瞬间小球的加速度为g2
D.若弹簧b的左端松脱,则松脱瞬间小球的加速度为3g
【参照答案】 B
【名师解析】
 6. 在动摩擦因数μ=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θ=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20 N
B.小球的加速度大小为8 m/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10 m/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】 ABD
【名师解析】
在剪断轻绳前,小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡,根据共点力平衡得,弹簧的弹力:F=mgtan45°=20×1=20N,故A正确;在剪断轻绳的瞬间,弹簧的弹力仍然为20N,小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用;小球所受的最大静摩擦力为:f=μmg=0.2×20N=4N,根据牛顿第二定律得小球的加速度为:a=( F-f)/m ==8m/s2;合力方向向左,所以向左加速.故B正确;剪断弹簧的瞬间,轻绳对小球的拉力瞬间为零,此时小球所受的合力为零,则小球的加速度为零,故C错误,D正确.
7.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0
C.g/2和     D.  和g/2
 【参照答案】C 
【名师解析】
 7.(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
 
   A.a1=0, a2=g                B.a1=g,a2=g 
   C.a1=0, a2= g         D.a1=g ,a2= g
【参考答案】C
【名师解析】
 8. (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】D
【名师解析】
 受托物体由静止开始向上运动,一定先做加速运动,物体处于超重状态;而后可能匀速上升,也可能减速上升(失重状态),选项AB错误。在物体离开手的瞬间,二者分离,物体只受重力,物体的加速度一定等于重力加速度;要使手和物体分离,手向下的加速度一定大于物体向下的加速度(重力加速度),即手的加速度大于重力加速度,选项C错误D正确。
9.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=2△l2           D. △l1=△l2
【参考答案】A
【名师解析】
 【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。
10. (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。
11.(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a=g,沿原断裂橡皮绳的方向斜向下
C.加速度a=g,沿未断裂橡皮绳的方向斜向上
D.加速度a=g,方向竖直向下
【参考答案】B
 
12. 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3g
B.悬绳剪断瞬间,A物块的加速度大小为2g
C.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】:BD
 13.2016年元宵节期间人们燃放起美丽的烟火以庆祝中华民族的传统节日,按照设计,某种型号的装有烟火的礼花弹从专用炮筒中射出后,在 末到达离地面 的最高点时炸开,构成各种美丽的图案。假设礼花弹从炮筒中竖直向上射出时的初速度是 ,上升过程中所受的阻力大小始终是自身重力的 倍, ,那么 和 分别等于:()
A、 ,1    B、 ,0.5  
 C、 ,0.5     D、 ,1
【参考答案】D
【名师解析】上升过程中所受的平均阻力 ,根据牛顿第二定律得: ,根据
得: ,所以
而 ,所以 ,故选项D正确。
考点:牛顿第二定律、力的合成与分解的运用
【名师点睛】本题考查牛顿第二定律的应用,要注意明确物体的受力分析,知道礼花弹在空中受重力和空气阻力的作用,再由牛顿第二定律分析求解即可。
14.(宁夏银川市第二中学2016届高三模拟考试(三)理科综合试题)如图所示,小车上有一个定滑轮,跨过定滑轮的绳一端系一重球,另一端系在弹簧秤上,弹簧秤固定在小车上,开始时小车处于静止状态,当小车匀加速向右运动时,与静止状态相比较,下述说法中正确的是(     )
 
A、弹簧秤读数变大,小车对地面压力变大
B、弹簧秤读数变大,小车对地面压力变小
C、弹簧秤读数变大,小车对地面的压力不变
D、弹簧秤读数不变,小车对地面的压力变大
【参考答案】C
【名师解析】
 15.(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g
B. 物体B的加速度大小为g
C. 物体C的加速度大小为2g
D. A、B、C的加速度大小都等于g
【参照答案】 C
【名师解析】
 
二.计算题
1.(8分)(2016北京市东城区联考)在动摩擦因数μ=0.2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θ=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)剪断轻绳后小球在竖直方向仍平衡,
水平面支持力与重力平衡 ,  ………………..1分
由牛顿第二定律得: ,…………………..1分
解得 ,                …………………..1分
方向向左。                       …………………..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】
 
 (2) 设绳断后,A的加速度为a1,B的加速度为a2,则
 a1 = μm1gm1 = 2 m/s2  ……    1分
 a2 =F-μm2gm2 =3 m/s2    …………   1分
A停下来的时间为t,则t =va1=1 s………………    1分
A的位移为x1,则 x1 =v22a1=1 m    ………… 1分
B的位移为x2,则x2=vt+12a2t2 =3.5 m……………     1分
A刚静止时,A、B间距离为Δx=x2+L-x1=3.5 m ………    1分

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