牛頓定律 瞬時性問題練習(xí) 含答案

牛頓第二定律 瞬時性問題 專題練習(xí) 7/22/20211如圖，質(zhì)量相同的兩物塊A、B用勁度系數(shù)為K的輕彈簧連接，靜止于光滑水平面上，開始時彈簧處于自然狀態(tài)。t=0時刻，開始用一水平恒力F拉物塊A，使兩者做直線運動，經(jīng)過時間t，彈簧第一次被拉至最長（在彈性限度內(nèi)），此時物塊A的位移為x。則在該過程中At時刻A的速度為x/tBA、B的加速度相等時，彈簧的伸長量為F/(2k)Ct時刻A、B的速度相等，加速度不相等DA、B的加速度相等時，速度也一定相等解答：x/t為平均速度，在變速運動過程中，不等于瞬時速度。故A錯。在彈簧被拉長的過程中，開始階段A、B都做加速運動，隨著彈簧的伸長，A的合力在減小，加速度在減小，B的加速度逐漸增大，在aA=aB之前，A的加速度總大于B的加速度，所以aA=aB時，vAvB此后A的加速度繼續(xù)減小，B的加速度繼續(xù)增大，當(dāng)彈簧的彈力與F相等之后，A的加速度反向增大，A做減速運動，B仍做加速運動，當(dāng)二者速度相等時，aBaA，彈簧第一次被拉至最長，故C正確，D錯誤；當(dāng)A、B的加速度相等時，根據(jù)牛頓第二定律，以A、B和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象，有，以A為研究對象，有，解得，故B正確所以選BC2如右圖所示，在傾角為的光滑斜面上有兩個用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連的物塊A、B，質(zhì)量均為m，開始時兩物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)下壓A再靜止釋放使A開始運動，當(dāng)物塊B剛要離開擋板時，A的加速度的大小和方向為()A0 B2gsin ，方向沿斜面向下C2gsin ，方向沿斜面向上 Dgsin ，方向沿斜面向下解答：當(dāng)B剛離開擋板時，彈簧彈力大小為，彈簧處于伸長狀態(tài)；對A進(jìn)行受力分析，沿著斜面向下的方向有，彈簧彈力沿著斜面向下的方向的拉力N，所以合力為，根據(jù)牛頓第二定律得：A的加速度為，方向沿著斜面向下故選B本題主要抓住當(dāng)物塊B剛要離開擋板時，B處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，且擋板對B的作用力為零為突破口進(jìn)行求解3如圖所示，豎直放置在水平面上的輕質(zhì)彈簧上放著質(zhì)量為3kg的物體A，處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將一個質(zhì)量為3kg的物體B豎直向下輕放在A上的一瞬間，則B對A的壓力大小為(取g=10m/s2)A30N B0 C15N D12N解答：放B物體前，A物體受重力和彈簧的支持力，二力平衡，故彈簧彈力；放上B物體后，先對A、B整體受力分析，受到重力和彈簧的彈力，然后根據(jù)牛頓第二定律，有再對B受力分析，受到重力和A對B的支持力，根據(jù)牛頓第二定律，有解得故選C4如圖在小木板上固定一個彈簧秤（彈簧秤的質(zhì)量可忽略不計），彈簧秤下吊一光滑小球一起放在斜面上，木板固定時，彈簧秤的示數(shù)為F1，放手后木板沿斜面下滑，穩(wěn)定時彈簧秤的示數(shù)是F2，測得斜面的傾角為。則（）放手后彈簧為拉伸狀態(tài)，小球加速度為gsingcos放手后彈簧為壓縮狀態(tài)，小球加速度為gsingcos木板與斜面的動摩擦因數(shù)為 木板與斜面的動摩擦因數(shù)解答：設(shè)小球的質(zhì)量為m，木板的質(zhì)量為M，開始靜止時，對小球有,（1）當(dāng)放手后木板沿斜面下滑，穩(wěn)定時彈簧秤的示數(shù)是F2，此時示數(shù)肯定減小，減小的部分產(chǎn)生了加速度，所以此時對小球有：（2），即，所以AB錯誤，將小球和木板看做一個整體，整體的加速度和小球的加速度相等，故有，（3）又知道（4）聯(lián)立解得，C正確，D錯誤，故選C5如圖所示，A和B的質(zhì)量分別是1kg和2kg，彈簧和懸線的質(zhì)量不計，在A上面的懸線燒斷的瞬間（ ）A.A的加速度等于3gB.A的加速度等于gC.B的加速度為零 D.B的加速度為g解答：懸線燒斷前，由平衡條件得：細(xì)線的拉力大小T=（mA+mB）g=30N；懸線燒斷的瞬間，彈簧的彈力沒有改變，則知B物體的受力情況與懸線燒斷前相同，則B的加速度為零對于A：由平衡條件推論得知，此瞬間所受的合力大小等于T，則A的加速度為aA=T/mA=30/1m/s2=3g故選AC6如右圖，輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連，下端與另一質(zhì)量為M的木塊2相連，整個系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)現(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 BC D.解答：C 在抽出木板的瞬時，彈簧對1的支持力和對2的壓力并未改變。對1物體受重力和支持力，mg=F,a1=0. 對2物體受重力和壓力，根據(jù)牛頓第二定律7如圖，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光滑斜面上，若不計彈簧質(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 D0和解答：對A：在剪斷繩子之前，A處于平衡狀態(tài)，所以彈簧的拉力等于A的重力沿斜面的分力相等在剪斷上端的繩子的瞬間，繩子上的拉力立即減為零，而彈簧的伸長量沒有來得及發(fā)生改變，故彈力不變?nèi)詾锳的重力沿斜面上的分力故A球的加速度為零；對B：在剪斷繩子之前，對B球進(jìn)行受力分析，B受到重力、彈簧對它斜向下的拉力、支持力及繩子的拉力，在剪斷上端的繩子的瞬間，繩子上的拉力立即減為零，對B球進(jìn)行受力分析，則B受到到重力、彈簧的向下拉力、支持力所以根據(jù)牛頓第二定律得：aB= (MAgsin30+MBgsin30)/ MB= g( MA+MB)/( 2MB)故ABC錯誤，D正確故選：D8如圖所示，彈簧的一端固定在墻上，另一端靠著靜止在光滑水平面上的物體A上，開始時彈簧為自由長度，現(xiàn)對物體作用一水平力F，在彈簧壓縮到最短的過程中，物體的速度和加速度變化情況是A速度增大，加速度減小 B速度減小，加速度增大C速度先增大后減小，加速度先增大后減小D速度先增大后減小，加速度先減小后增大解答：對物體進(jìn)行受力分析：豎直方向物體受力平衡，水平方向受向左的推力F和向右的彈簧的彈力，剛開始F大于彈力，加速度方向向左，根據(jù)牛頓第二定律得：a= ( F-kx )/m， 而由于物體向左運動，x逐漸增大，加速度a逐漸減小，但加速度方向與速度方向相同，故物體速度逐漸增大，當(dāng)F等于彈力時，加速度為0，速度達(dá)到最大值，繼 續(xù)向左運動時，彈力繼續(xù)增大，加速度方向改變且逐漸增大，而速度逐漸減小，最后速度減為0，所以速度先增大后減小，加速度先減小后增大，故D正確故選D9如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧豎直放置在水平地面上，下端固定彈簧原長為20cm，勁度系數(shù)k200N/m.現(xiàn)用豎直向下的力將彈簧壓縮到10cm后用細(xì)線栓住，此時在彈簧上端放置質(zhì)量為0.5kg的物塊在燒斷細(xì)線的瞬間（g=10m/s2）A物塊的速度為零 B物塊的加速度為零C物塊的加速度大小為40m/s2 D物塊的加速度大小為30m/s2解答：在燒斷細(xì)線的瞬間，物體受重力和彈簧的彈力，物體的速度為零，彈簧的彈力，根據(jù)牛頓第二定律，計算可得，方向豎直向上，故AD正確10如圖所示，A、B的質(zhì)量分別為mA=3kg，mB=2kg，分別固定在輕彈簧兩端，盤C的質(zhì)量mC=1kg，現(xiàn)懸掛于天花板O處，A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)燒斷O處的細(xì)線瞬間，以下說法正確的是（g取10m/s2）( )A木塊A的加速度aA= 0B木塊A的加速度aA= 10m/s2C木塊B的加速度aB= 10m/s2 D木塊C的加速度aC= 20m/s2解答：燒斷細(xì)線瞬間，A受力情況不變，故A仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，加速度為0，故選項A正確，選項B錯誤；燒斷細(xì)線后B、C加速度應(yīng)相同，對BC整體受力分析如圖：由牛頓第二定律，aB=aC=，故選項D正確，選項C錯誤。11如圖所示，在光滑水平面上有物體A、B，質(zhì)量分別為、。在拉力F作用下，A和B以加速度做勻加速直線運動。某時刻突然撤去拉力F，此瞬時A和B的加速度為a1和a2則( )A B； C；D；解答：12如圖所示，一輕質(zhì)彈簧一端系在墻上的O點，自由伸長到B點，今用一小物體m把彈簧壓縮到A點，然后釋放，小物體能運動到C點靜止，物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)恒定，且最大靜摩擦力大于滑動摩擦力，試判斷下列說法中正確的是（ ）A物體從A到B速度越來越大，從B到C速度越來越小B物體從A到B速度越來越小，從B到C加速度不變C物體從A到B先加速后減速，從B到C一直減速運動D物體在B點所受合力為零解答：F13如圖，在光滑水平面上有一物塊始終受水平向右恒力F的作用而運動，在其正前方固定一個較長的輕質(zhì)彈簧，則在物塊與彈簧接觸后向右運動至彈簧壓縮到最短的過程中（ ）A物塊接觸彈簧后一直做減速運動B物塊接觸彈簧后先加速運動后減速運動C當(dāng)物塊的速度最大時，向右恒力F大于彈簧對物塊的彈力D當(dāng)物塊的速度為零時，它所受的加速度不為零解答：14如圖所示，A、B球的質(zhì)量相等，彈簧的質(zhì)量不計，傾角為的斜面光滑，系統(tǒng)靜止時，彈簧與細(xì)線均平行于斜面，在細(xì)線被燒斷的瞬間，下列說法正確的是A兩個小球的瞬時加速度均沿斜面向下，大小均為gsinBB球的受力情況未變，瞬時加速度為零CA球的瞬時加速度沿斜面向下，大小為2gsinD彈簧有收縮的趨勢，B球的瞬時加速度向上，A球的瞬時加速度向下，瞬時加速度都不為零解答：試題分析:細(xì)線被燒斷的瞬間，細(xì)線的拉力立即減為零，但彈簧的彈力不會瞬間發(fā)生改變；系統(tǒng)靜止，根據(jù)平衡條件可知：對B球F彈=mgsin，對A球F繩=F彈+mgsin，細(xì)線被燒斷的瞬間，細(xì)線的拉力立即減為零，但彈簧的彈力不發(fā)生改變，則：B球受力情況未變，瞬時加速度為零；故D錯。對A球根據(jù)牛頓第二定律得：a=，故A錯，B、C正確；15如圖天花板上用細(xì)繩吊起兩個用輕彈簧相連的兩個質(zhì)量相同的小球。兩小球均保持靜止。當(dāng)突然剪斷細(xì)繩時，上面小球A與下面小球B的加速度為Aa1=g a2=g Ba1=g a2=gCa1=2g a2=0 Da1=0 a2=g解答：BAF16如圖，質(zhì)量相同的木塊A、B，用輕質(zhì)彈簧連接，在光滑的水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用水平恒力F推木塊A，則從力F開始作用直到彈簧第一次壓縮到最短的過程中（）AA、B速度相同時，加速度aA=aB BA、B速度相同時，加速度aA>aBCA、B加速度相同時，速度A<B DA、B加速度相同時，速度A>B解答：17如圖將一輕彈簧豎直懸掛，下端與一小球相連，現(xiàn)用手托住讓小球使彈簧處于原長，然后從靜止釋放小球，則小球從釋放至下落到最低點的過程中A小球的速度先增大后減小 B小球的加速度先增大后減小C小球速度最大時加速度最小 D小球在最低點時加速度為零解答：18如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m12 kg、m23 kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧秤連接兩個大小分別為F130 N、F220 N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則A彈簧秤的示數(shù)是30 N B彈簧秤的示數(shù)是26 NC在突然撤去F2的瞬間，m1的加速度大小為5 m/s2D在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為13 m/s2解答：19如圖所示，小球自空中自由落下，與正下方的直立輕質(zhì)彈簧接觸，直至速度為零的過程中，下列說法正確的是（ ）A小球接觸彈簧后立即減速運動 B小球接觸彈簧后先勻加速運動后勻減速運動C小球剛接觸彈簧時速度最大 D當(dāng)小球受到的合力為零時，它的速度最大解答：20如圖所示，物體甲的質(zhì)量為2m，乙的質(zhì)量為m，彈簧和懸線的質(zhì)量可忽略不計。當(dāng)懸線被燒斷的瞬間，甲、乙的加速度數(shù)值為（ ）A. 甲是0，乙是g B. 甲是g，乙是g ABFC. 甲是0，乙是0 D. 甲是，乙是g解答：21如圖所示，一彈簧的下端固定在地面上，一質(zhì)量為0.05kg的木塊B固定在彈簧的上端，一質(zhì)量為0.05kg的木塊A置于木塊B上，A、B兩木塊靜止時，彈簧的壓縮量為2cm；再在木塊A上施一向下的力F，當(dāng)木塊A下移4cm時，木塊A和B靜止，彈簧仍在彈性限度內(nèi)，g取10m/s2.撤去力F的瞬間，關(guān)于B對A的作用力的大小，下列說法正確的是（ ）A.2.5N B.0.5N C.1.5N D.1N解答：試題分析：根據(jù)胡克定律可知A、B兩木塊靜止時，彈簧被壓縮4cm后彈力增加量為，可得，撤去力F的瞬間，A、B兩木塊的合外力為，由牛頓第二定律可得，以A為研究對象則有，。故選22細(xì)繩拴一個質(zhì)量為m的小球，小球用固定在墻上的水平彈簧支撐，小球與彈簧不粘連平衡時細(xì)繩與豎直方向的夾角為53，如右圖所示(已知cos 530.6，sin 530.8)以下說法正確的是()A小球靜止時彈簧的彈力大小為 B小球靜止時細(xì)繩的拉力大小為C細(xì)線燒斷瞬間小球的加速度立即為g D細(xì)線燒斷瞬間小球的加速度立即為解答：23如圖所示，質(zhì)量為M的框架放在水平地面上，一輕彈簧上端固定一個質(zhì)量為m的小球，小球上下振動時，框架始終沒有跳起.當(dāng)框架對地面壓力為零瞬間，小球的加速度大小為：A. g B . g C. 0 D. g解答：框架靜止在地面上，當(dāng)框架對地面的壓力為零的瞬間，受到重力和彈簧的彈力，根據(jù)平衡條件，彈簧對框架的彈力向上，大小等于框架的重力Mg，故彈簧對小球有向下的彈力，大小也等于Mg；再對小球受力分析，受重力和彈簧的彈力，根據(jù)牛頓第二定律，有Mg+mg=ma故小球的加速度為a=(M+m)g/m故選D24如圖所示，傾角為30的光滑桿上套有一個小球和兩根輕質(zhì)彈簧，兩彈簧的一端各與小球相連，另一端分別用銷釘、固定于桿上，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)設(shè)拔去銷釘（撤去彈簧）瞬間，小球的加速度大小為6/若不拔去銷釘，而拔去銷釘（撤去彈簧）瞬間，小球的加速度可能是（取10/）：（ ）A11/，沿桿向上 B11/，沿桿向下C1/，沿桿向上D1/，沿桿向解答：A O B25如圖所示彈簧左端固定，右端自由伸長到O點并系住物體m現(xiàn)將彈簧壓縮到A點，然后釋放，物體一直可以運動到B點如果物體受到的阻力恒定，則（ ）A物體從A到O先加速后減速B物體從A到O加速運動，從O到B減速運動C物體運動到O點時所受合力為零D物體從A到O的過程加速度逐漸減小參考答案1BC 2B 3C 4C 5AC 6C 7D 8D 9AD 10AD 11D 12C 13BD 14BC 15C 16D 17AC 18BD . 19D 20D 21 22D 23D 24AD 25A 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