2021-2022新教材教科版物理必修第一册课后练习：4.3优课（三）　瞬时加速度问题和动力学图像问题含解析

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课后素养落实　瞬时加速度问题和动力学
图像问题
(建议用时：25 分钟)
1．一物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中某个力的大小逐
渐减小到零，然后又逐渐从零恢复到原来大小(在上述过程中，此力的方向一直
保持不变)，那么如图所示的 vt图像中，符合此过程中物体运动情况的图像可
能是 (　　)
D　[其中的一个力逐渐减小到零的过程中，物体受到的合力逐渐增大，则
其加速度逐渐增大，速度时间图像中图像的斜率表示加速度，所以在力逐渐减
小到零的过程中图像的斜率逐渐增大，当这个力又从零恢复到原来大小时，合
力逐渐减小，加速度逐渐减小，图像的斜率逐渐减小，故 D正确．]
2.质量为 2 kg 的物体在水平推力 F的作用下沿水平面做直线运动，一段时
间后撤去 F，其运动的 vt图像如图所示．g取10 m/s2，则物体与水平面间的动
摩擦因数 μ和水平推力 F的大小分别为(　　)
A．0.2,6 N　　　　　　 B．0.1,6 N
C．0.2,8 N D．0.1,8 N
A　[由题给图像知 6～10 s 内物体只受摩擦力，由牛顿第二定律知 μmg＝
ma2，即 a2＝μg，由 a＝知 a2＝2 m/s2则μ＝0.2；在 0～6 s 内由牛顿第二定律知
F－μmg＝ma1；而 a1＝＝1 m/s2，解得 F＝6 N，故选项 A正确．]
3.物体在与其初速度始终共线的合外力作用下运动，取 v0方向为正时，合
外力 F随时间 t的变化情况如图所示，则在 0～t1这段时间内 (　　)
A．物体的加速度先减小后增大，速度也是先减小后增大
B．物体的加速度先增大后减小，速度也是先增大后减小
C．物体的加速度先减小后增大，速度一直在增大
D．物体的加速度先减小后增大，速度一直在减小
C　[由题图可知，物体所受合外力 F随时间 t的变化是先减小后增大，根
据牛顿第二定律得：物体的加速度先减小后增大，由于取 v0方向为正时，合外
力F与正方向相同，所以物体加速度方向与速度方向一直相同，所以速度一直
在增大，选 C正确．]
4.如图所示，质量为 m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角为 30°的光滑
木板 AB 托住，小球恰好处于静止状态．当木板 AB 突然向下撤离的瞬间，小球
的加速度大小为 (　　)
A．0 B．g C．g D．g
B　[未撤离木板时，小球受重力 G、弹簧的拉力 F和木板的弹力 FN的作用
处于静止状态，通过受力分析可知，木板对小球的弹力大小为 mg.在撤离木板
的瞬间，弹簧的弹力大小和方向均没有发生变化，而小球的重力是恒力，故此
时小球受到重力 G、弹簧的拉力 F，合力与木板提供的弹力大小相等，方向相
反，故可知加速度的大小为 g，故 B正确．]
5.如图所示，质量分别为 MA与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°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 B．和 0
C.·和0 D．0和·
D　[线被剪断瞬间，线的拉力变为 0，弹簧形变来不及发生变化，弹力不
变，故 A球仍受力平衡，加速度为 0，B球受重力、支持力、弹簧产生的大小
为MAg·sin 30°的弹力，所以可得其加速度为，故 D正确．]
6．如图所示，物块 1、2间用刚性轻质杆连接，物块 3、4间用轻质弹簧相
连，物块 1、3质量为 m,2、4质量为 M，两个系统均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，物块
1、2、3、4的加速度大小分别为 a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为 g，则有(
)
A．a1＝a2＝a3＝a4＝0
B．a1＝a2＝a3＝a4＝g
C．a1＝a2＝g，a3＝0，a4＝g
D．a1＝g，a2＝g，a3＝0，a4＝g
C　[在抽出木板的瞬间，物块 1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失，受
到的合力均等于各自的重力，所以由牛顿第二定律知 a1＝a2＝g；而物块 3、4
间轻弹簧的形变还来不及改变，此时弹簧对物块 3向上的弹力大小和对物块 4
向下的弹力大小仍为 mg，因此物块 3满足 mg＝F，a3＝0；由牛顿第二定律得
物块 4满足 a4＝＝g，C正确．]
7．(多选)如图所示，滑块以初速度 v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从
顶端下滑，直至速度为零．对于该运动过程，若用 h、s、v、a分别表示滑块的
下降高度、位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图像最能正确描述
这一运动规律的是(　　)
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