第三章 微专题16 瞬时问题-【高考领航】2022高考物理一轮复习微专题速练

微专题16　瞬时问题 专题概述 1.两类模型 (1)轻绳、轻杆和接触面的弹力能跟随外界条件发生突变． (2)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． 2．三点注意 (1)求解物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是明确该时刻物体的受力情况或运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度． (2)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，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． (3)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． 1．如图所示，有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连，其中轻绳P竖直，轻弹簧Q与竖直方向的夹角为θ，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是(　　) A．轻绳P的弹力大小可能小于mg B．弹簧Q可能处于压缩状态 C．剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为g D．剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为gsin θ 2．如图所示，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坂上，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．a1＝0, a2＝g　　　　　　 B．a1＝g，a2＝g C．a1＝0, a2＝gg D．a1＝g ，a2＝ 3.如图所示，质量为m的光滑小球A被一轻质弹簧系住，弹簧另一端固定于水平天花板上，小球下方被一梯形斜面B托起保持静止不动，弹簧恰好与梯形斜面平行，已知弹簧与天花板夹角为30°，重力加速度g取10 m/s2，若突然向下撤去梯形斜面，则小球的瞬时加速度为(　　) A．0 B．大小为10 m/s2，方向竖直向下 C．大小为5 m/s2，方向斜向右下方 D．大小为5 m/s2，方向斜向右下方 4．如图所示，一竖直放置的轻弹簧下端固定于桌面，现将一物块放于弹簧上同时对物块施加一竖直向下的外力，并使系统静止，若将外力突然撤去，则物块在第一次到达最高点前的速度－时间图象(图中实线)可能是图中的(　　) 5.如图所示，质量分别为MA和MB的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°的光滑斜面上，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．都等于和0 B． C.·和0 D．0和· 6．如图所示，小球A用两根等长的绝缘细绳a、b悬挂在水平天花板上，两绳之间的夹角为60°.A的质量为0.1 kg，电荷量为2.0×10－6 C．A的正下方0.3 m处固定有一带等量同种电荷的小球B.A、B均可视为点电荷，静电力常量k＝9×109 N·m2/C2，重力加速度g＝10 m/s2.求： (1)细绳a的拉力大小； (2)剪断细绳a瞬间，细绳b的拉力大小和小球A的加速度大小． 微专题16　瞬时问题 1．C　轻绳P竖直，轻弹簧Q弹力为零，弹簧处于原长状态，选项B错误；轻绳P的弹力大小等于mg，选项A错误；剪断轻绳瞬间，物体只受重力，物块的加速度大小为g，选项C正确，选项D错误． 2．C　抽出木板前，木块1在重力mg与弹簧弹力F作用下处于平衡状态，F＝mg；质量为M的木块2受到木板的支持力F′＝Mg＋F.在抽出木板的瞬间，弹簧中弹力并未改变，木块1受重力和弹簧向上的弹力作用，mg＝F，a1＝0.木块2受重力和弹簧向下的弹力作用，根据牛顿第二定律a2＝g，所以选项C正确．＝ 3．C　小球原来受到重力、弹簧的弹力和斜面的支持力，斜面的支持力大小为FN＝mgcos 30°；突然向下撤去梯形斜面，弹簧的弹力来不及变化，重力也不变，支持力消失，所以此瞬间小球的合力与原来的支持力FN大小相等、方向相反，由牛顿第二定律得：mgcos 30°＝ma，解得a＝5 m/s2，方向斜向右下方，选项C正确． 4．A　将外力突然撤去，弹簧弹力大于重力，物体向上做加速直线运动，弹力减小，加速度减小，速度图象的斜率减小．当弹力等于重力时，加速度减小到零，速度最大．此后物块继续上升做加速度逐渐增大的减速直线运动，脱离弹簧后做竖直上抛运动．图象A正确． 5．D　在线被剪断前，A处于平衡状态，弹簧的拉力等于A的重力沿斜面的分力，即F＝MAgsin 30°.在线被剪断瞬间，绳子拉力立即减为零，而弹簧的伸长量没有来得及变化，弹力不变，故A的加速度为零．对B，在沿斜面方向，B受到沿斜面向下的弹力和重力沿斜面的分力，由F＋MBgsin 30°＝MBaB，解得：aB＝，选项D正确．· 6．解析：(1)小球AB之间的库仑力：F＝ 对小球A受力分析，根据平衡条件有 2Tcos 30°＋F＝mg 解得T＝ N. (2)剪断细绳a瞬间，A的加速度方向与细绳b垂直，根据牛顿第二定律： mgcos 30＝Fcos 30°＋T′ mg