小练10 瞬时加速度问题 等时圆及连接体问题-【衡水金卷·先享题】2026年新高考物理拿满基础分自主小练

参考答案及解析 小练10瞬时加速度问题 等时圆及连接体问题 1,B【解析】由题意知加速度a=A=0.2m/s,由牛 △t 顿第二定律可知F-0.08(M十m)g=(M十m)a,解 得货船的质量m=9×105kg,B项正确。 2.C【解析】整体静止时有F=3 ngsin0,轻绳被烧断 的瞬间，轻绳无拉力，对物体A分析由F一gsin0= maA得aA=2gsin日，A项错误；轻绳被烧断的瞬间， 弹簧形变量未发生改变，弹力为F=ngsin日，故ac =0,对物体B分析由F'十ngsin0=ag得aB= 2gsin0,B项错误；剪断弹簧的瞬间，物体A、B整体 一起运动时由F一2gsin9=2naB得aB= 之gsin9,C项正确；突然撤去外力F瞬间，弹簧形变 量未改变，弹力为F'=ngsin0,故ac=0,物体A、B 一起做加速运动，由F'+2 ngsin0=2maB'得a'= 3 2gsin9,D项错误。 3.B【解析】设每节车厢的质量为m,每节车厢所受的 摩擦力、空气阻力为∫，从第3节到第40节车厢看成 一个整体，由F-(40-2)f=(40一2)ma得F=38(f 十ma)。把最后两节车厢看成一个整体，由F一2f =2ma得F1=2(f什ma,解得F=P,A项错误， B项正确；把后30节车厢看成一个整体进行分析， F2-30f=30a得F2=30(f+ma),联立解得F2= 吕r,C项结误；结合上面的分析可知，从后向前数第 k节厢受到的拉力为F。=k(f十a),整体形成的是 一个等差数列，D项错误。 4,B【解析】剪断细绳L,瞬间，A小球的重力沿细绳 L1方向的分力突变为T1=mgcos0,重力的另一分力 产生切向加速度a1=ngsin8。剪断细绳L2瞬间， 弹簧的形变量不发生变化，弹簧的弹力保持T:cos0 =mg不变，B小球的加速度满足a2=ngtan0,故 T1:T2=cos20:1,a1:a2=cos0:1,A项错误，B项正 确；剪断细绳L1瞬间，弹簧的形变量不发生变化，弹 簧的弹力保持T2cos0=mg不变，细绳L2的拉力不 为0，对A、B小球整体，水平方向有mngtan0=2a2', 解得a:'=号gan,A小球的加速度a' √/g+a2T=号√4+tan日，故a1′：a2 √/4十tan9:tan9,C,D项错误。 5.AD【解析】设c与竖直虚线间的夹角为0，则小物 1 物理 块沿a下滑时有2Rsin0= 2a,t,对应的加速度a 1 =gsin0,整理得t=√g /4R ,同理沿b下滑时有 2Rsin0=之a,t6,加速度为aw=gsin0,整理得= A ,A项正确：对于d由4Rc0s0=子au号和a gcos得t=√g 1 ,同理c由4Rcos9=之a,和a /8R =gcos0得t:=√g ,c与d所用时间相同，且t。ta =√2：1，D项正确，B、C项错误。 6,AC【解析】初始物体A、B间无压力，表明弹簧弹力 与物体A的重力二力平衡F=60N,因弹簧弹力只与 形变量有关，剪断细线瞬间弹簧维持原状，弹力仍为 60N,B项错误：剪断细线瞬间，物体B对物体A有 压力且弹簧形变量未发生突变，对物体A、B整体由 (m十ms)g一F=(m十m)a得a=号m/g,A项 正确，D项错误；对物体B由mg-V=msa得V= 20N,由牛顿第三定律可知，物体B对物体A的压力 为20N,C项正确。 7,BD【解析】由题可知物块B下降s时物块A要移 动2s,A项错误；两物块从静止开始运动时由位移关 系可知2X2t2=号。 4,解得子，B项正确， 对物块A有T=maA,对物块B有4ng一2T=4maB, 解得T=mg,a8=冬，C项错误；由速度与位移的关 系式v=2ah得v=√gh,D项正确。 8.D【解析】两力同时作用时对鉴体由F+号-(2m 十ma得a=品，A项结误：对木板B由：十号 F a得x=0,表明弹簧处于原长，B项正确：若去掉拉 力弹簧再次稳定后，由F=(2十m)a1和kx1=ma 得一头，C项错误：若二力互换位置，整体加速度 F 不变，对木板B由kx:十F=ma得x:=一示，负号表 示伸长量，D项正确。 9.【解析】(1)整体向右做匀加速运动时，由F-(M十 m)g=(M+m)a得F=6N (2分) (2)设弹簧形变量为x,斜面对小球的支持力为F、 小球在水平方向上有kxcos 0--Fxsin0=ma(1分) 小球在竖直方向上有kxsin0十Fxcos0=mg(1分) 联立解得x=0.017m,Fy=3.7N (2分) 物理 10.【解析】假设A与B相对静止，由g一(m十 m2)gcos -(m+m2 )gsin =(m+m2 +m3)a (2分) 5 解得整体的加速度大小a=m/s (1分) 对B由f-m2gsin0=m2a得f=12.5N(2分) 而B与A间的最大摩擦力fm=2gcos日= 8/3 N (1分) 由fm>f可知假设成立，故C的加速度大小a= 号mvs (1分) 此时B和A间的摩擦力大小f=12.5N(1分) 小练11超重与失重图像问题 1.B【解析】忽略空气阻力，该同学脚离地后只受重力 作用，处于完全失重状态，与运动方向无关，B项正 确，A项错误；该同学起跳时加速度向上，地面对他的 支持力大于其重力，C项错误：完全失重时所受重力 用来产生加速度，并不是重力消失，D项错误。 2.D【解析】t1时刻手机的加速度最大，t2时刻手机的 速度最大，A项错误；t2时刻手机的加速度不等于重 力加速度，故手机没有离开手掌，B项错误；时刻手 机的加速度等于重力加速度，处于完全失重状态，C 项错误；手机在时刻离开手掌后做竖直上抛运动， 在4时刻被接往，由此可知在空中运动的时间为 0.6s,上升0.3s对应的高度A=+,解得h= 0.45m,故t3时刻手机的速度大小u=/2gh= 3m/s,D项正确。 3.D【解析】“下蹲”过程中，人先向下做加速运动，后 向下做减速运动，故先处于失重状态后处于超重状 态：而“起立”过程，人先向上做加速运动，后向上做减 速运动，故先处于超重状态后处于失重状态，D项 正确。 4.A【解析】在小球加速上升的过程中，它留下的空位 由水来填充，即有同体积的“水球”向下做加速运动， 它处于失重状态。由于该小球的质量小于同体积的 “水球”的质量，所以整体处于失重状态，台秤的示数 小于系统的总重力，台秤的示数将变小，A项正确。 5.D【解析】当升降机匀速运动时，侧壁对篮球的弹力 与倾斜天花板对篮球弹力的水平分力平衡，当压力传 感器的示数增大到一个新的值，表明倾斜天花板弹力 ·1 参考答案及解析 也增大了，合力向下且增大，其加速度方向一定向下： 同理压力传感器的示数减小到一个新的值，其加速度 方向一定向上，但速度方向可能向上，也可能向下， A、B项错误：若压力传感器的示数逐渐减小，表明倾 斜天花板弹力在水平方向的分力减小，则竖直方向的 分力也减小，而弹簧的长度不变弹力也不变，故篮球 必有竖直向上且逐渐增大的加速度，C项错误，D项 正确。 6.BD【解析】做匀加速运动时对整体，由F十k(x一 x)=(mA十g)a得F=kx十(mA十mg)a-kx,若 (十mB)a=kx0,则有F=kx,则F与x成正比， F-x图像可能是过原点的直线，对滑块A由牛顿第 二定律可知k(xo一x)一N=mAa,变形得N=一kx十 kxo一mAa,故N-x图像是向下倾斜的直线。当V 0时两者开始分离，此后滑块B做匀加速运动，F不 变，刚开始分离时有x=一<B.D项正确。 7.CD【解析】电梯向斜上方加速时，可将加速度a分 解为水平和竖直方向的分量，其中水平分量是由摩擦 力产生的，故甲、乙两种方式中，乘客均受到了电梯地 板的摩擦力作用，A、B项错误；由N甲=mgcos0,Nz 一mg=asin0,V丙一ng=ma可知丙种方式中，乘 客受到电梯地板的支持力最大，C项正确；三种方式 中乘客均有向上的加速度，都处于超重状态，D项 正确。 8.BC【解析】重物静止时，由kx=mg得k= 20N/m。指针指在OM间某点时，弹力大于重物的 重力，合力向上，加速度向上，重物处于超重状态，M 点处有kx1一mg=ma1,解得a1=2m/s2,因竖直向 下为正，故M点应标记的加速度值为一2m/s,A项 错误；指针指在ON间某点时，弹力小于重物的重力， 合力向下，加速度向下，处于失重状态，重物可能在减 速上升或加速下降，B项正确：重物在任一位置处，有 mg一+x)=ma,k,=mg,解得a=一 ，故该 测量仪上的刻度所对应的加速度值是均匀的，C项正 确；弹簧的最大形变量为7.5cm,由a=- 上x可得 加速度的范围为一5m/s2a25m/s2,D项错误。 9.【解析】(1)由图乙可知0~4s内物体B的加速度大 小a,==2ms (1分) 对整体由牛顿第二定律有F十(A十nB)g=(A十 mB)a (1分) 速度反向后，物体B的加速度大小a2=A=1m/s △t2 (1分)拿满基础分自主小练·物理 小练10瞬时加速度问题 (考试时间：30分钟 第1~4小题为单项选择题，每小题4分；第 5~8小题为多项选择题，每小题6分 1.如图所示为拖船拉着货船渡过运河的情 景，拖船发动机的牵引力为1×10°N,在拖 船启动10s后，拖船和货船的速度大小变 化了2m/s。已知拖船的质量为1× 105kg,海水对两船的阻力均为自身重力的 0.08,重力加速度g=10m/s2,则货船的质 量为 4 A.6×105kg B.9×105kg C.1×10kg D.2×106kg 2.(教材改编题)如图所示，三个物体A、B、C 分别用不可伸长的轻绳和始终在弹性限度 内的轻弹簧连接，放置在倾角为日的光滑斜 面上。沿斜面向上的恒力F作用在物体A 上时三者恰好保持静止，若三个物体的质 量相等，重力加速度为g,下列说法正确 的是 A在轻绳被烧断的瞬间，物体A的加速度 大小为gsin0 B.在轻绳被烧断的瞬间，物体B、C的加速 度大小分别为3gsin0和0 C.剪断弹簧的瞬间，物体A的加速度大小 为7gsin9 D.突然撤去外力F瞬间，物体B、C的加速 度大小分别为2gsin0和0 3.(教材改编题)某运送物资的班列由40节 质量相等的车厢组成，在车头牵引下沿平 直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢 的牵引力为F,若每节车厢所受的摩擦力、 空气阻力均相等，则 19 班级： 姓名： 等时圆及连接体问题 ,满分54分) A.倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力 为F B.倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力 为5P C.第10节对第11节车厢的牵引力为六F D.从第10节车厢后，相邻两节车厢之间的 拉力是按等比数列递减的 (教材改编题)如图所示，质量相等的A、B 两小球分别用轻质细绳L1和轻弹簧系在 天花板上，A、B两小球之间用一轻质细绳 L2连接，细绳L1、弹簧与竖直方向的夹角 均为0，细绳L2水平拉直。下列说法正确 的是 A.剪断细绳L2时， 细绳L1上的拉力 与弹簧弹力大小 ● A 3 相等 B.剪断细绳L2时，A小球与B小球的加速 度大小之比为cos0:1 C.剪断细绳L1时，细绳L2上的拉力与弹 簧弹力大小相等 D.剪断细绳L1时，A小球与B小球的加速 度大小之比为1：cos0 (多选，教材改编题)如图所示，在同一竖直 平面内有两个半径均为的小圆和一个半 径为2R的大圆相切。现有a、b、c、d四条 光滑轨道，它们的端点分别位于半径为R 和2R的三个圆周上，其中a与b平行，c与 d平行，a与c相互垂直。现让一小物体分 别从各轨道的顶端由静止自由下滑到底 端，则小物块在每一条倾斜轨道上滑动时 所经历的时间关系为 A.a与b所用时间相同 B.c比d所用时间短 2R C.a与c所用时间相同 b:0/c D.最长和最短时间之比 2R 为√2：1 6.(多选)如图所示，质量为6kg的物体A静 止在竖直的轻弹簧上，质量为3kg的物体 B用不可伸长的细线悬挂，物体A、B间相 互接触但无压力，重力加速度g=10m/s2。 某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间 A.物体A的加速度大小“ 为9m/s B.弹簧弹力为30N 7 C.物体B对物体A的压力为20N D.物体B的加速度大小为2m/s2 7.(多选)如图所示，质量为m的物块A静置 在水平桌面上，通过足够长的轻绳和轻质 滑轮悬挂着质量为4m的物块B。现由静 止释放物块A、B,之后的运动过程中物块 A不与定滑轮碰撞，已知重力加速度为g, 不计所有摩擦阻力，下列说法正确的是 A.相同时间内物块A、B 的路程之比为1：2 A 7777777 B.物块A、B的加速度大 B 小之比为2：1 C.轻绳的拉力为 D.物块B下落高度为h时的速度大小 为√gh 8.(多选，教材改编题)如图所示，在光滑水平 面上有质量分别为2m和m的木板A、B用 劲度系数为k的轻质弹簧相连。现用水平 向右、大小为F的力推木板A,用水平向 右、大小为0.5F的力拉木板B,弹簧稳定 后，木板A、B一起向右匀加速运动，下列说 法正确的是 F1 WWW B O.sF. A.弹簧稳定后木板A、B的加速度大小均 为 m B.稳定后弹簧无形变 C,若去掉拉力，弹簧稳定后的形变量为 D.若二力互换位置，弹簧稳定后的伸长量 为发 20 9.(6分)如图所示，粗糙地面上放着一个质量 M=1.5kg的斜面体，斜面部分光滑，底面 与地面间的动摩擦因数μ=0.2，倾角0 37°。一端固定在斜面的挡板上的轻质弹簧 连接一质量m=0.5kg的小球，弹簧劲度 系数k=200N/m。现给斜面施加一水平 向右的恒力F,使整体向右以a=1m/s2的 加速度做匀加速运动。已知sin37°=0.6， cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2,求： (1)恒力F的大小； (2)弹簧的形变量及斜面对小球的支持力 大小。 777777777777777777 10.(8分，教材改编题)如图所示，质量分别为 m1=1kg、2=2kg、3=3kg的物体A、 B、C由跨过轻质定滑轮的细线相连，在外 力作用下整体静止。已知A与倾角0= 30的斜面间的动原擦因数一冬B与A 间的动摩擦因数。=0.8，若不计细线的 摩擦，重力加速度g=10m/s2,现突然撤 掉外力，斜面体仍静止，求C的加速度大 小及B和A间的摩擦力大小。 77