12.牛顿运动定律的应用（练习）—备战2023年高考物理重点专题讲练特训

人教版物理高考二轮复习--牛顿运动定律的应用 弹簧与绳连接小球、整体法与隔离法 【同步练习-解析】 一、选择题 1.（2022·北京模拟）如图，篮球从某一高度自由落下，与地面反复碰撞，最后停在地面上，空气阻力不计，下列图像能大致反映该过程篮球的加速度随时间变化的是（　　） A．B．C．D． 【答案】B 【解析】篮球自由落地到与地面接触前，只受重力作用，加速度不变，以向下为正方向，加速度为正值，图线为平行于t轴的线段；篮球与地面接触到反弹离开地面过程中，受地面的向上的弹力先从零开始逐渐增大，篮球所受的合力 开始阶段地面弹力N小于重力，合力向下，篮球向下继续挤压，N增大，合力逐渐减小，加速度逐渐减小，篮球这一阶段向下做加速度（向下，为正）减小的加速运动； 弹力N增大到超过重力大小时，合力向上，其大小为 随着N增大，加速度a逐渐增大，方向向上，篮球向下做加速度（向上，为负）增大的减速运动直至速度为零； 篮球开始向上运动（离开地面前）的过程是篮球向下挤压地面过程的逆过程，加速度变化特点是：向上（为负）减小，再向下（为正）增大。 故B符合题意，ACD不符合题意。 2．（2022·湖南二模）如图所示，一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上，另一端连着A小球，同时水平细线一端连着A球，另一端固定在右侧竖直墙上，弹簧与竖直方向的夹角是60°，A、B两小球分别连在另一根竖直弹簧两端。开始时A、B两球都静止不动，A、B两小球的质量相等，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在水平细线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】水平细线被剪断前对A、B两小球进行受力分析，如图所示，静止时，由平衡条件得 又 解得 水平细线被剪断瞬间，消失，弹力不能突变，A所受合力与等大反向，，所以可得 ABC错误，D正确。 3．（2022·福建模拟）如图所示，在倾角为的光滑斜面上，物块A、B质量分别为m和2m，物块A静止在轻弹簧上面，物块B用细线与斜面顶端相连，A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力。已知重力加速度为g，某时刻把细线剪断，当细线剪断瞬间，下列说法正确的是（　　） A．物块A对B的弹力大小为0 B．物块A对B的弹力大小为 C．物块A的加速度为 D．弹簧弹力大小为 【答案】B 【解析】D．剪断细线前，弹簧的弹力 细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，仍为 D错误； C．剪断细线瞬间，对A、B系统，加速度为 即A和B的加速度均为，C错误； AB．取B为研究对象，由牛顿第二定律 解得 A错误，B正确。 4．（2020·四川模拟）某工艺品的结构简化如图所示，其中A、B是质量分别为m和2m的两个小球，用两根完全相同的轻质弹簧连接，现将该工艺品悬挂在一根细绳的下端处于静止状态，若因其他原因，悬挂的细绳突然脱落，则在脱落瞬间，A、B两球的加速度大小分别为（　　） A．0，0 B．g，g C．3g，0 D．0，1.5g 【答案】C 【解析】当悬挂的细绳突然脱落时，上端轻弹簧的弹力会突变为零，下端轻弹簧的弹力因长度没有来得及发生变化，故受力仍为2mg，所以A球受合力为3mg，其瞬时加速度为3g，B球受力仍为零，故其瞬时加速度为0。 5．（2021·陕西一模）如图所示，小车车厢内固定有一个倾角的光滑斜面，一细线系着一质量m=1kg小球放在斜面上，细线与斜面平行。小车沿水平直轨道从静止开始向左加速运动，当小车的加速度缓慢增加到a = 15m/s2时，细线受到小球的拉力大小是（　　）（g=10m/s2） A．5N B．15N C．12.5N D．25N 【答案】A 【解析】设小球不脱离斜面时小车最大加速度为a1，则根据力的分解和牛顿第二定律可得 解得 所以当a=15m/s2时，小球已经脱离斜面，则此时细线受到小球的拉力大小是 6．（2021·江西模拟）如图所示，倾角的光滑斜面上固定一挡板，质量为m的物块B靠着挡板放在斜面上，B与挡板间连有力传感器，轻弹簧放在斜面上，其下端与物块B接触，质量也为m的物块A在斜面上某处由静止释放，当物块A向下运动到速度为零的瞬间，力传感器的读数为，重力加速度为g，此时物块A的加速度大小为（　　） A． B．g C． D． 【答案】B 【解析】力传感器的读数为2mg时，弹簧对物块B的压力为 此时物块A沿斜面方向受到的合力为 加速度大小为