2020版高考物理一轮复习第三章 微专题20瞬时问题

2020版高考物理一轮复习第三章 微专题20瞬时问题

瞬时问题 ‎[方法点拨]　轻绳、轻杆和接触面的弹力能跟随外界条件发生突变；弹簧(或橡皮绳)的弹力不能突变，在外界条件发生变化的瞬间可认为是不变的.‎ ‎1.如图1所示，A、B、C三个小球的质量均为m，A、B之间用一根没有弹性的轻绳连在一起，B、C之间用轻弹簧拴接，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，则在剪断细线瞬间，A、B、C的加速度的大小分别为(　　)‎ 图1‎ A.1.5g　1.5g　0 B.g　2g　0‎ C.g　g　g D.g　g　0‎ ‎2.(2018·陕西省榆林市一模)如图2所示，水平面上放有三个木块A、B、C，质量均为m＝1kg，A、C与地面间的接触面光滑，B与地面间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B之间用轻弹簧相连，B、C之间用轻绳相连，现在给C一个水平向右、大小为4N的拉力F，使A、B、C三个木块一起以相同的加速度向右做匀加速直线运动，某一时刻撤去拉力F，则撤去力F的瞬间，轻绳中的张力FT为(重力加速度g取10m/s2)(　　)‎ 图2‎ A.0B.1NC.2ND.3N ‎3.如图3所示，质量均为m的木块A和B用一轻弹簧相连，竖直放在光滑的水平面上，木块A上放有质量为2m的木块C，三者均处于静止状态.现将木块C迅速移开，若重力加速度为g，则在木块C移开的瞬间(　　)‎ 图3‎ A.木块B对水平面的压力立即变为2mg B.弹簧的弹力大小为mg C.木块A的加速度大小为2g D.弹簧的弹性势能立即减小 ‎4.如图4所示，物体B在力F的作用下静止于斜面体A上，斜面体和竖直墙壁间有水平轻质弹簧连接，水平地面光滑，现缓慢撤去力F，当力F撤去后，A、B两物体仍保持静止状态，下列分析正确的是(　　)‎ 图4‎ A.力F撤去前弹簧可能处于原长状态 B.力F撤去后弹簧一定处于伸长状态 C.力F撤去后B受到的摩擦力一定比力F撤去前大 D.力F撤去后B受到的摩擦力可能比力F撤去前小 ‎5.(多选)(2018·福建省三明一中模拟)如图5所示，弹簧p和细绳q的上端固定在天花板上，下端用小钩钩住质量为m的小球C，弹簧、细绳和小钩的质量均忽略不计.静止时p、q与竖直方向的夹角均为60°.下列判断正确的有(　　)‎ 图5‎ A.若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间q对球的拉力大小为mg B.若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为g C.若q和球突然脱钩，则脱钩后瞬间p对球的拉力大小为mg D.若q和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为g ‎6.(2018·河北省唐山市二模)如图6所示，A、B两球质量相同，静止在倾角为30°的斜面上，两球之间拴接有轻弹簧，A球与挡板接触，B球通过细线与斜面顶端相连，细线绷紧，系统处于静止状态，则撤去挡板瞬间，下列说法正确的是(　　)‎ 图6‎ A.弹簧的弹力一定变大 B.细线的拉力一定变大 C.A球一定处于失重状态 D.B球一定处于平衡状态 ‎7.(多选)在粗糙的水平地面上有一个质量为2kg的物块，与左端固定在墙上的水平轻弹簧相 连，并由一与水平方向成θ＝45°角的拉力F拉着，如图7所示，此时物块处于静止状态，水平地面对物块的弹力恰好为零，g取10m/s2，设物块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，动摩擦因数为0.2，以下说法正确的是(　　)‎ 图7‎ A.此时轻弹簧的弹力大小为20N B.若突然撤去拉力F，则撤去瞬间物块的加速度大小为8m/s2，方向向左 C.若剪断弹簧，则剪断瞬间物块的加速度大小为8m/s2，方向向右 D.若剪断弹簧，则剪断瞬间物块的加速度为0‎ 答案精析 ‎1.A　[在剪断细线的瞬间，弹簧上的力没有来得及发生变化，故C球受到的重力和弹簧弹力不变，C球所受合力为零，加速度为0；A、B球被轻绳拴在一起整体受重力和弹簧的拉力，合力为3mg，则A、B的加速度大小均为1.5g，故A正确，B、C、D错误.]‎ ‎2.B　[在拉力作用下，对整体，由牛顿第二定律可得F－μmg＝3ma，解得a＝1m/s2，对A，由牛顿第二定律可得F′＝ma＝1×1N＝1N，当撤去外力后，把B、C作为整体，由牛顿第二定律可知F′＋μmg＝2ma′，解得a′＝1m/s2，方向向左，对C受力分析，由牛顿第二定律可知FT＝ma′＝1N，故B正确.]‎ ‎3.C ‎4.D　[对A和B整体分析，开始时受重力、支持力、推力和弹簧的弹力，故弹簧对A的弹力向左，与推力的水平分力平衡，弹簧处于压缩状态，撤去推力F后，A和B整体受重力和支持力，不受弹簧弹力，故弹簧处于原长，故A、B错误；隔离物体B分析，其原来所受的摩擦力大小可能为零，也可能沿斜面向下，也可能沿斜面向上，当力F撤去后，物体B仍保持静止状态，所受的摩擦力方向向上，可能增大，也可能减小，故C错误，D正确.]‎ ‎5.BD　[原来p、q对球的拉力大小均为mg.p和球脱钩后，球将开始沿圆弧运动，将球受到的重力正交分解，如图甲所示，得F－mgcos60°＝0，即F＝mg，合力为mgsin60°＝ma，故a＝g，选项A错误，B正确；q和球突然脱钩后瞬间，p的拉力未来得及改变，仍为mg，因此合力为mg，如图乙所示，球的加速度大小为g，故选项C错误，D正确.]‎ ‎6.D　[撤去挡板瞬间，弹簧形变量未发生改变，弹力不变，小球B的受力情况不变，则细线的拉力不变，B处于平衡状态，选项A、B错误，D正确；若开始时弹簧处于伸长状态，且挡板的弹力为零，则撤去挡板瞬间，A球仍静止，不是处于失重状态，选项C错误.]‎ ‎7.AB　[物块在与水平方向成θ＝45°角的拉力F作用下处于静止状态，此时水平地面对物块的弹力恰好为零，则F＝＝20N，物块受重力、拉力以及弹簧的弹力处于平衡状态，根据共点力平衡得，弹簧的弹力F弹＝mgtan45°＝20N，故A正确；撤去F的瞬间，弹簧的弹力仍然为20N，物块此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用，物块所受的最大静摩擦力为Ff＝μmg＝0.2×20N＝4N，根据牛顿第二定律得物块的加速度为a＝m/s2＝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，弹簧对物块的拉 力瞬间为零，此时水平地面对物块的弹力仍然为零，物块水平方向所受的合力为Fx＝Fcos45°＝20N，则物块的加速度为a′＝＝m/s2＝10m/s2，故C、D错误.]‎