专题10 牛顿第二定律的瞬时性问题-【金牌提升】2023年新高二物理暑假查漏补缺（全国通用）

专题10 牛顿第二定律的瞬时性问题 加速度与合外力具有瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失，牛顿第二定律的瞬时性问题具体可简化为以下两种模型： 1.轻绳、轻杆和接触面:不发生明显形变就能产生弹力，在瞬时性问题中其弹力可以突变.这类问题一般要结合物体在状态突变后的运动来分析状态突变瞬间的加速度，因为状态突变瞬间是状态突变之后运动的初状态。 2.轻弹簧:当轻弹簧的两端与物体相连时，由于物体有惯性，因而弹簧的长度不会发生突变，所以在这类瞬时性问题中，弹簧的弹力不突变；但轻弹簧本身在被剪断的瞬间即与周围的物体脱离接触，在这类瞬时性问题中，弹簧的弹力瞬间突变为零。 1．如图所示，在图1、2、3中的小球a、b和c完全相同，轻弹簧和完全相同，连接的轻绳和也完全相同，通过轻弹簧或轻绳悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态。现将图1中的轻绳剪断、图2中的轻弹簧剪断、图3中的轻绳剪断，将图1中的小球a的加速度大小记为，将图2中的小球b的加速度大小记为，将图3中的小球c的加速度大小记为，重力加速度大小为g。则在剪断瞬间（　　） A． B． C． D． 2．物块A1、A2的质量均为m，B1、B2的质量均为2m，A1、A2用一轻杆连接，B1、B2用轻质弹簧连接。两个装置都放在水平的支托物M上，处于平衡状态，如图所示。今突然迅速地撤去支托物M，在除去支托物的瞬间，A1、A2加速度分别为a1和a2，B1、B2的加速度分别为a1′和a2′，则（　　） A．a1=0，a2=2g，a1′=0，a2′=2g B．a1=0，a2=2g，a1′=g，a2′=2g C．a1=g，a2=g，a1′=0，a2′=2g D．a1=g，a2=g，a1′=g，a2′=g 3．如图，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间（重力加速度为）（　　） A．图甲中A球的加速度不为零 B．图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的3倍 C．图乙中两球加速度均为 D．图乙中轻杆的作用力一定不为零 4．如图，质量分别为m、2m的小球A、B在力F作用下静止在光滑的水平桌面上，弹簧处于压缩状态，轻绳恰好伸直。现在撤去外力F，然后对小球A施加方向向左，大小为的外力，轻绳烧断瞬间小球AB的加速度大小分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 5．如图所示，甲、乙两物块位于光滑水平面上并通过水平轻弹簧连接，物块甲受到水平恒力F作用，两物块保持相对静止以相同大小的加速度a水平向右做匀加速直线运动。甲、乙物块质量分别为m、，弹簧在弹性限度内，不计空气阻力，撤去力F瞬时，甲、乙物块的加速度大小分别为、，则（　　） A． B． C． D． 6．如下图所示，质量为1.5kg的物体A静止在竖直固定的轻弹簧上，质量为0.5kg的物体B由细线悬挂在天花板上，B与A刚好接触但不挤压。现突然将细线剪断，则剪断细线瞬间（　　）（g取） A．A对B的支持力为0 B．A与B的瞬间加速度均为 C．弹簧的弹力为20N D．A的加速度为0 7．如图，吊篮用轻绳悬挂于天花板上，吊篮底部安装一轻质弹簧，弹簧上端连接一与吊篮质量相同的小球，整个装置处于静止状态，重力加速度大小为。在悬挂吊篮的轻绳被剪断的瞬间，、的加速度大小分别为（　　） A．， B．，0 C．，0 D．， 8．如图所示，一个箱子中放有一物体，已知静止时物体对下底面的压力等于物体的重力， 且物体与箱子上表面刚好接触。现将箱子以初速度v0竖直向上抛出，已知箱子所受空气阻力与箱子运动的速率成正比，且箱子运动过程中始终保持图示姿态，则下列说法正确的是（　　） A．上升过程中，物体对箱子的下底面有压力，且压力越来越小 B．上升过程中，物体对箱子的上底面有压力，且压力越来越大 C．下降过程中，物体对箱子的下底面有压力，且压力可能越来越大 D．下降过程中，物体对箱子的上底面有压力，且压力可能越来越小 9．如图所示，轻绳一端连接一质量为m的物体，另一端固定在左侧竖直墙壁上，轻绳与竖直墙壁间夹角为45°，物体右侧与一轻弹簧相连，轻弹簧另一端固定于右侧竖直墙壁上，此时物体对光滑地面的压力恰好为零，重力加速度g=10m/s2，则（　　） A．此时物体一定受四个力作用 B．若突然撤去弹簧的瞬间，物体向左加速运动 C．若突然剪断轻绳的瞬间，物体的加速度大小约为14.1m/s2 D．若突然剪断轻绳的瞬间，物体受3个力作用 10．如图所示，质量为m的小球与两根弹簧a、b相连，并放置在倾角为37°的光滑斜面上，其中弹簧a与斜面平行，弹簧b水平，开始时a、b两弹簧都处于拉伸状态，且小球对斜面恰好