牛顿定律 瞬时性问题 练习 含答案

牛顿第二定律瞬时性问题专题练习3/7/2020第1页共4页1．如图，质量相同的两物块A、B用劲度系数为K的轻弹簧连接，静止于光滑水平面上，开始时弹簧处于自然状态。t=0时刻，开始用一水平恒力F拉物块A，使两者做直线运动，经过时间t，弹簧第一次被拉至最长（在弹性限度内），此时物块A的位移为x。则在该过程中A．t时刻A的速度为x/tB．A、B的加速度相等时，弹簧的伸长量为F/(2k)C．t时刻A、B的速度相等，加速度不相等D．A、B的加速度相等时，速度也一定相等解答：x/t为平均速度，在变速运动过程中，不等于瞬时速度。故A错。在弹簧被拉长的过程中，开始阶段A、B都做加速运动，随着弹簧的伸长，A的合力在减小，加速度在减小，B的加速度逐渐增大，在aA=aB之前，A的加速度总大于B的加速度，所以aA=aB时，vA＞vB．此后A的加速度继续减小，B的加速度继续增大，当弹簧的弹力与F相等之后，A的加速度反向增大，A做减速运动，B仍做加速运动，当二者速度相等时，aB＞aA，弹簧第一次被拉至最长，故C正确，D错误；当A、B的加速度相等时，根据牛顿第二定律，以A、B和弹簧组成的系统为研究对象，有，以A为研究对象，有，解得，故B正确．所以选BC．2．如右图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用劲度系数为k的轻质弹簧相连的物块A、B，质量均为m，开始时两物块均处于静止状态．现下压A再静止释放使A开始运动，当物块B刚要离开挡板时，A的加速度的大小和方向为()A．0B．2gsinθ，方向沿斜面向下C．2gsinθ，方向沿斜面向上D．gsinθ，方向沿斜面向下解答：当B刚离开挡板时，弹簧弹力大小为，弹簧处于伸长状态；对A进行受力分析，沿着斜面向下的方向有，弹簧弹力沿着斜面向下的方向的拉力N，所以合力为，根据牛顿第二定律得：A的加速度为，方向沿着斜面向下．故选B本题主要抓住当物块B刚要离开挡板时，B处于静止状态，受力平衡，且挡板对B的作用力为零为突破口进行求解．3．如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为3kg的物体A，处于静止状态。若将一个质量为3kg的物体B竖直向下轻放在A上的一瞬间，则B对A的压力大小为(取g=10m/s2)A．30NB．0C．15ND．12N解答：放B物体前，A物体受重力和弹簧的支持力，二力平衡，故弹簧弹力；放上B物体后，先对A、B整体受力分析，受到重力和弹簧的弹力，然后根据牛顿第二定律，有再对B受力分析，受到重力和A对B的支持力，根据牛顿第二定律，有解得故选C．4．如图在小木板上固定一个弹簧秤（弹簧秤的质量可忽略不计），弹簧秤下吊一光滑小球一起放在斜面上，木板固定时，弹簧秤的示数为F1，放手后木板沿斜面下滑，稳定时弹簧秤的示数是F2，测得斜面的倾角为θ。则（）Ａ．放手后弹簧为拉伸状态，小球加速度为gsinθ－gcosθＢ．放手后弹簧为压缩状态，小球加速度为gsinθ－gcosθＣ．木板与斜面的动摩擦因数为21cotFFＤ．木板与斜面的动摩擦因数2cosFmg解答：设小球的质量为m，木板的质量为M，开始静止时，对小球有,（1）当放手后木板沿斜面下滑，稳定时弹簧秤的示数是F2，此时示数肯定减小，减小的部分产生了加速度，所以此时对小球有：（2），即，所以AB错误，将小球和木板看做一个整体，整体的加速度和小球的加速度相等，故有，（3）又知道（4）联立解得，C正确，D错误，故选C牛顿第二定律瞬时性问题专题练习3/7/2020第2页共4页5．如图所示，A和B的质量分别是1kg和2kg，弹簧和悬线的质量不计，在A上面的悬线烧断的瞬间（）A.A的加速度等于3gB.A的加速度等于gC.B的加速度为零D.B的加速度为g解答：悬线烧断前，由平衡条件得：细线的拉力大小T=（mA+mB）g=30N；悬线烧断的瞬间，弹簧的弹力没有改变，则知B物体的受力情况与悬线烧断前相同，则B的加速度为零．对于A：由平衡条件推论得知，此瞬间所受的合力大小等于T，则A的加速度为aA=T/mA=30/1m/s2=3g．故选AC6．如右图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，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．120,aagB．12,agagC．120,mMaagMD.12,mMagagM解答：C在抽出木板的瞬时，弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变。对1物体受重力和支持力，mg=F,a1=0.对2物体受重力和压力，根据牛顿第二定律7．如图，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°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2gB.2g和0C.ABBMMM·2g和0D．0和ABBMMM·2g解答：①对A：在剪断绳子之前，A处于平衡状态，所以弹簧的拉力等于A的重力沿斜面的分力相等．在剪断上端的绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，而弹簧的伸长量没有来得及发生改变，故弹力不变仍为A的重力沿斜面上的分力．故A球的加速度为零；②对B：在剪断绳子之前，对B球进行受力分析，B受到重力、弹簧对它斜向下的拉力、支持力及绳子的拉力，在剪断上端的绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，对B球进行受力分析，则B受到到重力、弹簧的向下拉力、支持力．所以根据牛顿第二定律得：aB=(MAgsin30°+MBgsin30°)/MB=g(MA+MB)/(2MB)故ABC错误，D正确．故选：D．8．如图所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端靠着静止在光滑水平面上的物体A上，开始时弹簧为自由长度，现对物体作用一水平力F，在弹簧压缩到最短的过程中，物体的速度和加速度变化情况是A．速度增大，加速度减小B．速度减小，加速度增大C．速度先增大后减小，加速度先增大后减小D．速度先增大后减小，加速度先减小后增大解答：对物体进行受力分析：竖直方向物体受力平衡，水平方向受向左的推力F和向右的弹簧的弹力，刚开始F大于弹力，加速度方向向左，根据牛顿第二定律得：a=(F-kx)/m，而由于物体向左运动，x逐渐增大，加速度a逐渐减小，但加速度方向与速度方向相同，故物体速度逐渐增大，当F等于弹力时，加速度为0，速度达到最大值，继续向左运动时，弹力继续增大，加速度方向改变且逐渐增大，而速度逐渐减小，最后速度减为0，所以速度先增大后减小，加速度先减小后增大，故D正确．故选D．9．如图所示，一根轻质弹簧竖直放置在水平地面上，下端固定．弹簧原长为20cm，劲度系数k＝200N/m.现用竖直向下的力将弹簧压缩到10cm后用细线栓住，此时在弹簧上端放置质量为0.5kg的物块．在烧断细线的瞬间（g=10m/s2）A．物块的速度为零B．物块的加速度为零C．物块的加速度大小为40m/s2D．物块的加速度大小为30m/s2解答：在烧断细线的瞬间，物体受重力和弹簧的弹力，物体的速度为零，弹簧的弹力，根据牛顿第二定律，计算可得，方向竖直向上，故AD正确10．如图所示，A、B的质量分别为mA=3kg，mB=2kg，分别固定在轻弹簧两端，盘C的质量mC=1kg，现悬挂于天花板O处，A、B、C均处于静止状态。当烧断O处的细线瞬间，以下说法正确的是（g取10m/s2）()A．木块A的加速度aA=0B．木块A的加速度aA=10m/s2C．木块B的加速度aB=10m/s2D．木块C的加速度aC=20m/s2解答：烧断细线瞬间，A受力情况不变，故A仍保持静止状态，加速度为0，故选项A正确，选项B错误；烧断细线后B、C加速度应相同，对BC整体受力分析如图：由牛顿第二定律，aB=aC=，故选项D正确，选项C错误。11．如图所示，在光滑水平面上有物体A、B，质量分别为1m、牛顿第二定律瞬时性问题专题练习3/7/2020第3页共4页2m。在拉力F作用下，A和B以加速度a做匀加速直线运动。某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为a1和a2则()A．021aaB．aa1；02aC．ammma2111；ammma2122D．aa1；amma212解答：12．如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，今用一小物体m把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的动摩擦因数恒定，且最大静摩擦力大于滑动摩擦力，试判断下列说法中正确的是（）A．物体从A到B速度越来越大，从B到C速度越来越小B．物体从A到B速度越来越小，从B到C加速度不变C．物体从A到B先加速后减速，从B到C一直减速运动D．物体在B点所受合力为零解答：13．如图，在光滑水平面上有一物块始终受水平向右恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个较长的轻质弹簧，则在物块与弹簧接触后向右运动至弹簧压缩到最短的过程中（）A．物块接触弹簧后一直做减速运动B．物块接触弹簧后先加速运动后减速运动C．当物块的速度最大时，向右恒力F大于弹簧对物块的弹力D．当物块的速度为零时，它所受的加速度不为零解答：14．如图所示，A、B球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是A．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθB．B球的受力情况未变，瞬时加速度为零C．A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsinθD．弹簧有收缩的趋势，B球的瞬时加速度向上，A球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零解答：试题分析:细线被烧断的瞬间，细线的拉力立即减为零，但弹簧的弹力不会瞬间发生改变；系统静止，根据平衡条件可知：对B球F弹=mgsinθ，对A球F绳=F弹+mgsinθ，细线被烧断的瞬间，细线的拉力立即减为零，但弹簧的弹力不发生改变，则：B球受力情况未变，瞬时加速度为零；故D错。对A球根据牛顿第二定律得：a=，故A错，B、C正确；15．如图天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球。两小球均保持静止。当突然剪断细绳时，上面小球A与下面小球B的加速度为A．a1=ga2=gB．a1=ga2=gC．a1=2ga2=0D．a1=0a2=g解答：16．如图，质量相同的木块A、B，用轻质弹簧连接，在光滑的水平面上处于静止状态。现用水平恒力F推木块A，则从力F开始作用直到弹簧第一次压缩到最短的过程中（）A．A、B速度相同时，加速度aA=aBB．A、B速度相同时，加速度aAaBC．A、B加速度相同时，速度υAυBD．A、B加速度相同时，速度υAυB解答：17．如图将一轻弹簧竖直悬挂，下端与一小球相连，现用手托住让小球使弹簧处于原长，然后从静止释放小球，则小球从释放至下落到最低点的过程中A．小球的速度先增大后减小B．小球的加速度先增大后减小C．小球速度最大时加速度最小D．小球在最低点时加速度为零解答：18．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．弹簧秤的示数是30NB．弹簧秤的示数是26NC．在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为5m/s2D．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13m/s2解答：19．如图所示，小球自空中自由落下，与正下方的直立轻质弹簧接触，直至速度为零的过程中，下列说法正确的是（）A．小球接触弹簧后立即减速运动B．小球接触弹簧后先匀加速运动后匀减速运动C．小球刚接触弹簧时速度最大D．当小球受到的合力为零时，它的速度最大解答：20．如图所示，物体甲的质量为2m，乙的质量为m，弹簧和悬线的质量可忽略不计。当悬线被烧断的瞬间，甲、乙的加速度数值为（）A.甲是0，乙是gB.甲是g，乙是gC.甲是0，乙是0D.甲是2g，乙是g解答：FBAFABF牛顿第二定律瞬时性问题专题练习3/7/2020第4页共4页21．如图所示，一弹簧的下端固定在地面上，一质量为0.05kg的木块B固定在弹簧的上端，一质量为0.05kg的木块A置于木块B上，