高一物理人教版必修1-第四章牛顿运动定律-应用牛顿第二定律的瞬时性专题专项训练习试题集

高一物理必修1第四章牛顿运动定律应用牛顿第二定律的瞬时性专题专项训练习题集【知识点梳理】1．牛顿第二定律的瞬时性：加速度a与合外力F对应同一时刻，即a为某时刻的加速度时，F为该时刻物体所受合外力，加速度随合外力同时产生、同时变化、同时消失。2．明确两种基本弹力模型的特点：①明显形变产生的弹力，如轻弹簧（或橡皮绳）在两端连接有物体时，形变恢复需较长时间，其弹力的大小与方向均不能突变。②微小形变产生的弹力，如轻绳（或轻杆）的形变，其形变可瞬时产生或消失，不需要形变恢复时间，在瞬时问题中，其弹力可以根据物体运动的需要而发生突变。【典题训练】1．A、B两小球的质量分别为m和2m，用轻质弹簧相连，并用细绳悬挂起来，如图（a）所示。（1）在用火将细线烧断的瞬间，A、B球的加速度各多大？方向如何？（2）若A、B球用细线相连，按如图（b）所示方法，用轻质弹簧把A、B球悬挂起来，在用火烧断连接两球的细线瞬间，A、B球的瞬时加速度各多大？方向如何？2．如图所示，用两段细线将质量分布为m和2m的a、b两个小球悬挂起来。（1）剪断小球a上面的细线的瞬间，A、B球的加速度各多大？方向如何？（2）剪断小球a、b间的细线的瞬间，A、B球的加速度各多大？方向如何？3．如图所示，A、B、C三个木块质量之比为3∶2∶5，在A、B之间有一弹簧，然后叠放在地面上，当突然向左或向右抽出木块C时，木块A和B的加速度分别是（）A．g，2.5gB．g，1.5gC．0，2.5gD．0，1.5g4．物块A1、A2、B1和B2的质量均为m，A1、A2用刚性轻杆连接，B1、B2用轻质弹簧连结，两个装置都放在水平的支托物上，处于平衡状态，如图所示。今突然撤去支托物，让物块下落，在除去支托物的瞬间，A1、A2受到的合力分别为F1和F2，B1、B2受到的合力分别为F3和F4，则（）A．F1=0，F2=2mg，F3=0，F4=2mgB．F1=mg，F2=mg，F3=0，F4=2mgC．F1=mg，F2=2mg，F3=mg，F4=mgD．F1=mg，F2=mg，F3=mg，F4=mg5．如图所示，一端固定在墙上的细绳另一端栓着质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑，静止时细绳与竖直方向的夹角为53°，已知重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6，下列说法正确的是（）A．弹簧的弹力大小为4mg/3B．细绳的拉力大小为3mg/5C．烧断细绳瞬间小球的加速度大小5g/3D．烧断细绳瞬间小球的加速度大小为g6．如图所示，质量为m的球被弹簧Ⅰ和刚性绳Ⅱ连接，Ⅰ与竖直方向夹角θ，Ⅱ恰好处于水平。剪断Ⅱ的瞬间球加速度大小为，方向。7．如图甲、乙所示，图中细线均不可伸长，物体均处于平衡状态。如果突然把两水平细线剪断，求剪断瞬间小球A、B的加速度各是多少？（θ角已知）8．如图所示，用细线拉着小球A、B一起向上做加速运动，小球A、B间用弹簧相连，两球的质量分别为m和2m，加速度的大小为a=g/2，若拉力F突然撤去，则A、B两球的加速度大小分别为aA=，aB=。9．如图所示，A、B两小球质量分别为mA和mB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，在细线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为（）A．都等于g/2B．g/2和0C．(mA+mB)g/2mB和0D．0和(mA+mB)g/2mB10．如图所示，用轻弹簧相连的A、B两球，放在光滑的水平面上，mA＝2kg，mB＝1kg，在6N的水平力Ｆ作用下，它们一起向右加速运动，在突然撤去F的瞬间，两球加速度aA＝，aB＝。11．如图所示，竖直光滑杆上套有一个小球和两根轻质弹簧，两弹簧的一端分别用销钉M、N固定于杆上，若拔去销钉M，小球的加速度大小为12m/s2。若不拔去销钉M，而拔去销钉N瞬间，小球的加速度可能是（g=10m/s2）A．22m/s2竖直向上B．22m/s2竖直向下C．2m/s2竖直向上D．2m/s2竖直向下12．如图所示三个相同的小球，彼此用弹簧Ⅰ和Ⅱ连接，A上端用轻绳系住挂起来，求：（1）轻绳被剪断的瞬间，每个小球的加速度（2）剪断弹簧Ⅱ时，每个小球的加速度13．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gC．物体C的加速度大小为2gD．A、B、C的加速度大小都等于g【巩固提高】1．如图所示，质量分别为m和2m的A，B两物块，用一轻弹簧相连，将A用轻绳悬挂于天花板上，用一木板托住物块B。调整木板的位置，当系统处于静止状态时，悬挂A物块的悬绳恰好伸直且没有拉力，此时轻弹簧的形变量为x。突然撤去木板，重力加速度为g，物体运动过程中，弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是（）A．撤去木板瞬间，B物块的加速度大小为3gB．撤去木板瞬间，B物块的加速度大小为1.5gC．撤去木板后，B物块向下运动3x时速度最大D．撤去木板后，B物块向下运动2x时速度最大2．两个质量均为m的相同的物块叠放在一个轻弹簧上面，处于静止状态。弹簧的下端固定于地面上，弹簧的劲度系数为k。t=0时刻，给A物块一个竖直方向上的作用力F，使得两物块以0.5g的加速度匀加速上升，下列说法正确的是（）A．A、B分离前合外力大小与时间的平方t2成线性关系B．分离时弹簧处于原长状态C．在t=2mk时刻A、BD．分离时B的速度大小为mg3．如图所示，在倾角θ=370的光滑斜面上，物块A静止在轻弹簧上面，物块B用细线与斜面顶端相连，物块A、B紧挨在一起但它们之间无弹力，已知物块A、B质量分别为m和2m，重力加速度为g，某时刻将细线剪断，则在细线剪断瞬间，下列说法正确的是（）A．物块B的加速度为0.6gB．物块A的加速度为0.4gC．物块A、B间的弹力为0.4mgD．弹簧的弹力为0.6mg4．如图所示，一个“V”形槽的左侧挡板A竖直，右侧挡板B为斜面，槽内嵌有一个质量为m的光滑球C。“V”形槽在水平面上由静止开始向右做加速度不断减小的直线运动的一小段时间内，设挡板A、B对球的弹力分别为F1、F2，下列说法正确的是（）A．F1、F2都逐渐增大B．F1、F2都逐渐减小C．F1逐渐减小，F2不变D．F1、F2的合外力逐渐减小5．如图所示，A、B、C三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C由一轻质细线连接。倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始时系统处于静止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（）A．B球的受力情况未变，加速度为零B．A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为gsinθ/2C．A、B之间杆的拉力大小为3mgsinθ/2D．C球的加速度沿斜面向下，大小为gsinθ6．如图所示，物块A质量为2m，物块B、C质量均为m，A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连，A与B之间用细绳相连，当系统静止后，突然剪断A、B间的细绳，（取向下为正）则此瞬间A、B、C的加速度分别为（）A．-g，2g，0B．-2g，g，0C．-4g，2g，0D．-g，g，g7．如图所示，将两个相同的木块a、b置于粗糙的水平面上，中间用轻弹簧连接，a用细绳系于墙壁，开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，细绳有拉力。a所受摩擦力Ffa等于零，b所受摩擦力Ffb不等于零，现将细绳剪断的瞬间（）A．Ffb大小不变B．Ffb变为零C．Ffa仍等于零D．Ffa方向向左8．如图所示，斜面上用一细绳连接箱体C，有A、B两小球用轻质弹簧相连、放置于箱体内处于平衡。已知mA=mB=mC，当剪断细绳瞬间，（不计所有摩擦）下列说法正确的是（）A．aA=gsinθB．aB=3gsinθ/2C．aC=gsinθD．aC=2gsinθ9．如图所示，轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a、b，拴接小球的细线固定在天花板上，两球静止，两细线与水平方向的夹角均为α=30°，弹簧水平，以下说法正确的是（A．弹簧的弹力大小为3mgB．细线拉力大小为mgC．剪断左侧细线瞬间，a球加速度大小为2gD．剪断左侧细线瞬间，b球加速度大小为010．如图所示，吊盒A与物体B的质量相等，用轻弹簧将物体B悬挂在吊盒内，且静止，当悬挂吊盒的细绳突然剪断的瞬间，吊盒A和物体B的加速度分别为（）A．g，gB．2g，gC．g，2gD．2g，011．如图所示，小球质量为m，被三根质量不计的相同弹簧a、b、c固定在O点，c竖直放置，a、b、c之间的夹角均为1200。小球平衡时，弹簧a、b、c的弹力大小之比为3：3：1。设重力加速度为g，当单独剪断c瞬间，小球的加速度大小及方向可能为（）A．g/2，竖直向上B．g/2，竖直向下C．g/4，竖直向下D．g/4，竖直向上12．如图所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为450的光滑AB木板托住小球恰好处于静止状态。已知重力加速度大小为g；当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的如速度大小为（）A．gB．0C．2gD．2g/2【能力提升】1．如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑，弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力F，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的是（）A．A的加速度先增大后减小B．B的加速度一直增大C．当A、B的速度相等时，弹簧的形变量最大D．当A、B的加速度相等时，两者的速度之差最大2．如图所示，在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量m＝1kg的小球，小球分别与劲度系数为100N/m的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，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零．在剪断轻绳的瞬间(g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力)，下列说法中正确的是（）A．小球受到地面的弹力仍然为零B．小球的加速度方向向左，且a＝8m/s2C．小球的加速度方向向左，且a＝10m/s2D．此时弹簧的伸长量为0.1m3．质量为m=23kg的小球置于倾角为300的光滑固定斜面上，劲度系数为k=200N/m的轻弹簧一端系在小球上，另一端固定在竖直墙上的P点，小球静止于斜面上，弹簧轴线与竖直方向的夹角为300，如图所示。取g=10m/s2。则（）A．弹簧对小球拉力大小为10NB．小球对斜面的压力的大小为20NC．弹簧的伸长量为10cmD．弹簧被剪断的瞬间，小球的加速度大小为5m/s24．如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态，已知B球质量为m，O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成300角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成450角，现将轻质细线剪断的瞬间，则下列叙述正确的是（）A．A球的质量为6mB．光滑半圆柱体对A球的支持力为2mgC．细线剪断的瞬间B球的加速度为gD．细线剪断的瞬间A球的加速度为g/25．如图所示，两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg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F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上。则（）A．弹簧长度稳定时弹簧秤的示数是50NB．弹簧长度稳定时弹簧秤的示数是26NC．在突然撤去F1的瞬间m1的加速度大小为13m/s2D．在突然撇去F1的瞬间m2的加速度大小为2m/s26．如图所示，光滑斜面体固定在水平面上倾角为30°，轻弹簧下端固定A物体，A物体质量为m，上表面水平且粗糙，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，初始时A保持静止状态，在A的上表面轻轻放一个与A质量相等的B物体，随后两物体一起运动，则（）A．当B放在A上的瞬间，A、B的加速度为g/4B．当B放在A上的瞬间，A对B的摩擦力为零C．A和B一起下滑距离mg/2k时，A和B的速度达到最大D．当B放在A上的瞬间，A对B的支持力大于mg7．在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，直到物块A达到最大速度，此时物块B刚要离开挡板C。重力加速度为g，则（）A．在此过程中，物块A的位移为2mgsinθ/kB．在此过程中，物块A的加速度逐渐减小C．物块B刚要离开挡板C时，突然撤去恒力F，物块B的加速度等于2gsinθD．物块B刚要离开挡板C时，突然撤去恒力F，物块A的加速度等于2gsinθ8．如图所示，质量为3kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面质量为2kg的物体B用细线悬挂A、B间相互接触但无压力。取g=10m/s2。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间（）A．弹簧弹力大小为20NB．B对A的压力大小为12NC．A的加速度大小为4m/s2D．B的加速度大小为10m/s29．如图所示，一轻弹簧上、下两端各连接质量均为m的两物块A、B。开始时系统静止在水平面上，现用一竖直向上的拉力F拉物块A使其向上以加速度0.2g做匀加速运动，直到物块B离开地面上升一段高度后。撤去F的瞬间，重力加速度为g，则（）A．撤去F前，弹簧的弹力逐渐增大B．撤去F前，拉力F先逐渐增大，后保持不变C．撤去F的瞬间，物块A的加速度大小为2.2gD．撤去F的瞬间，物块B的加速度大小为2.2g10．如图所示，质量相同的木块A、B，用轻质弹簧连接静止光滑的水平面上，现用水平恒力推木块A，则弹簧在第一次压缩到最短的过程中（）A．A、B加速度相同时，速度vA<vBB．A、B加速度相同时，速度vA>vBC．A、B速度相同时，加速度aA＜aBD．A、B速度相同时，加速度aA＞aB11．在粗糙水平面上放着一个箱子，前面的人用水平方向成仰角θ1的力F1拉箱子，同时后面的人用与水平方向成俯角θ2的推力F2推箱子，如图所示，此时箱子的加速度为a，如果此时撤去推力F2，则箱子的加速度（）A．一定增大B．一定减小C．可能不变D．可能增大12．质量为m的木块位于粗糙的水平桌面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a，当拉力方向不变，大小变为2F时，木块的加速度为a’，则（）A．a’=aB．a’<2aC．a’>2aD．a’=2a13．如图所示，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为θ，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有（）A．两图中两球加速度均为gsinθB．两图中A球的加速度均为零C．图乙中轻杆的作用力一定不为零D．图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍14．如图所示，两个质量均为m的物块A、B叠放在一个直立着的劲度系数为k的轻弹簧上面而静止。今用一竖直向下的力压物块A，弹簧又缩短了x（仍在弹性限度内）而静止。若突然撤去此力，则在撤去此力的瞬间A对B的压力为多大？弹簧形变量为多少时A和B刚要分离？15．如图所示，一个弹簧台秤的秤盘质量m=1.5kg，盘内放一个质量M=10.5kg的静止物体P，弹簧的劲度系数k=800N/m。现施加给P一个竖直向上的拉力F，