人教版高中物理必修一专题38 牛顿运动定律中瞬时问题 （原卷版） 精讲精练

专题38牛顿运动定律中瞬时问题1、两类问题根据牛顿第二定律可知，合外力和加速度有瞬时对应性关系，二者同时产生、同时变化、同时消失。在下列两种题型中，有对应的关系：（1）刚性绳、轻杆或接触面——物体不需要发生明显的弹性形变就能产生弹力，物体离开的瞬间，弹力随着消失。（2）弹簧、蹦床或橡皮筋——物体需要发生明显的弹性形变才能产生弹力，因此物体离开的瞬间，弹力不会立即消失。2、求解思路分析变化后的受力情况→根据牛顿第二定律列出方程→求解瞬时加速度。3、在求解瞬时加速度时应注意的问题（1）物体的受力情况和运动情况是时刻时应的，当外界因素发生变化时，需要重新进行受力分析和运动分析。（2）加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个积累的过程，不会发生突变。[例1]如图甲、乙中小球m1、m2原来均静止，现如果均从图中A处剪断：(1)则图甲中的轻质弹簧和图乙中的下段绳子的拉力将如何变化呢？(2)由(1)的分析可以得出什么结论？[例2]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＝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.求：(1)此时轻弹簧的弹力大小；(2)小球的加速度大小和方向；(3)在剪断弹簧的瞬间小球的加速度大小.一、单选题1.（2020·河南鹤壁高中高一月考）如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上.一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，则小球从接触弹簧到下降到最低点的过程中（）A.小球刚接触弹簧瞬间速度最大B.小球的加速度方向都是竖直向上C.小球的速度先增大后减小D.小球的加速度先增大后减小2.（2020·浙江高二期中）一航天器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力，以下说法正确的是（）A.探测器加速运动时，沿直线向后喷气B.探测器匀速运动时，不需要喷气C.探测器匀速运动时，竖直向下喷气D.探测器获得动力的原因是受到了喷出的气流的反作用力，气流来自探测器吸入的大气3.（2019·安徽省定远中学高三月考）如图所示，光滑水平面上，A、B两物体用轻弹簧连接在一起，A、B的质量分别为m1、m2，在拉力F作用下，A、B共同做匀加速直线运动，加速度大小为a，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度大小为a1和a2，则（）A.a1＝0，a2＝0 B.a1＝a，a2＝aC.a1＝a，a2＝a D.a1＝a，a2＝a4.（2020·全国高一课时练习）如图所示，两轻绳拴接一定质量的小球，两轻绳与竖直方向的夹角如图，剪断a绳的瞬间，小球的加速度大小为，剪断b绳的瞬间，小球的加速度大小为，则为（）A. B. C. D.5.（2019·湖南师大附中高一期末）如图所示，质量为1.5kg的物体静止在竖直固定的轻弹簧上，质量为0.5kg的物体由细线悬挂在天花板上，与刚好接触但不挤压.现突然将细线剪断，则剪断细线瞬间、间的作用力大小为（取）（）A.0 B.2.5N C.5N D.3.75N6.（2019·广东高三专题练习）两个质量均为m的小球，用两条轻绳连接，处于平衡状态（左图）；若只将A、B间的轻绳换成轻质弹簧（右图），其他不变。现突然迅速剪断两图中的轻绳OA，让小球下落，在剪断轻绳的瞬间（设两图中小球A的加速度大小分别为a1和a1'，B的加速度大小分别为a2和a2'），则正确的是（）A.a1＝a1'＝g，a2＝a2'＝0；B.a1＝a2'＝g，a1'＝a2＝0；C.a1'＝2a1＝2a2＝2g，a2'＝0D.a1'＝a2'＝2a1＝2a2＝2g7.（2019·河北高三月考）物块的质量均为m，用刚性轻杆连接，用轻质弹簧连接，两个装置都放在水平的支托物上，处于静止状态，如图所示，今突然迅速地撤去支托物，让物块下落，在除去支托物的瞬间，受到的合力分别为，受到的合力分别为，则（）A.，B.，C.，D.，8.（2020·全国高三专题练习）如图所示，两个质量均为m的小球A、B用细绳相连，小球A与一个轻弹簧相连，弹簧另一端固定在竖直墙上，小球用另一根细线连在天花板上，开始时，两小球都静止不动，这时细线与水平方向的夹角是θ＝，弹簧水平，重力加速度为g，现突然把两根细线剪断。在剪断线的瞬间，小球A的加速度大小是（）A.2g B.g C.2g D.g9.（2019·辽宁高三期末）如图所示，质量分别为2m和m的A、B两物块，用一轻弹簧相连，将A用轻绳悬挂于某处，调整细绳的长度，当系统处于静止状态时，物块B恰好对地面没有压力，此时轻弹簧的形变量为x。已知重力加速度为g，若突然剪断细绳，则下列说法正确的是（）A.剪断细绳后，A物块向下运动x时速度最大B.剪断细绳后，A物块向下运动3x时速度最大C.剪断细绳瞬间，A物块的加速度大小为3gD.剪断细绳瞬间，A物块的加速度大小为g10.（2020·四川高一月考）如图，放置于水平面上的楔形物体，两侧倾角均为30°，左右两表面光滑且足够长，上端固定一光滑滑轮，一根很长且不可伸长的轻绳跨过定滑轮分别与左右两侧斜面平行，绳上系着三个物体A、B、C，三物体组成的系统保持静止.A物体质量为m，B物体质量为3m，现突然剪断A物体和B物体之间的绳子，不计空气阻力(重力加速度为g)，三物体均可视为质点，则（）A.绳剪断瞬间，A物体的加速度为B.绳剪断瞬间，C物体的加速度为C.绳剪断瞬间，楔形物体对地面的压力不变D.绳剪断瞬间，A、C间绳的拉力为2mg二、多选题11.（2019·福建高三月考）如图所示，一轻质弹簧的一端固定于倾角为θ的光滑斜面上端，另一端系一质量为m的小球，小球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧恰好为自然长度。现使挡板A以恒定加速度a（a<gsinθ）匀加速沿斜面向下运动（斜面足够长），已知弹簧的劲度系数为k，则（）A.小球开始运动时挡板A对小球提供的弹力为N=mgB.小球开始运动时挡板A对小球提供的弹力为N=mgsinθC.小球从开始运动到与档板分离弹簧的伸长量为mgsinθD.小球从开始运动到与档板分离弹簧的伸长量为mg12.（2019·福建高一期末）如图，三个质量均为m的物块a、b、c，用两个轻弹簧和一根轻绳相连，挂在天花板上，处于静止状态，现将b、c之间的轻绳剪断（设重力加速度为g），下列说法正确的是（）A.刚剪断轻绳的瞬间，b的加速度大小为gB.刚剪断轻绳的瞬间，c的加速度大小为2gC.剪断轻绳后，a、b下落过程中，两者一直保持相对静止D.剪断轻绳后，a、b下落过程中加速度相同瞬间，两者加速度均为g13.（2019·四川成都七中高三）如图所示，一根很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端系着三个小球A、B、C，系统保持静止，A球质量为m，B球的质量为2m，C球离地面高度为h。现突然剪断A球和B球之间的绳子，不计空气阻力，则（）A.剪断绳子瞬间，A球的加速度为 B.剪断绳子瞬间，C球的加速度为C.A球能上升的最大高度为2h D.A球能上升的最大高度为1.5h14.（2019·江西金溪一中高一月考）如图所示，A、B、C三球质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连