《高考物理100考点模拟题千题精练(必修一)》专题3.4 瞬时性问题（基础篇）（解析版）

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2021 年高考物理 100 考点最新模拟题千题精练
第三部分 牛顿运动定律
专题 3.4 瞬时性问题（基础篇）
一．选择题
1．（2020 山东临沂期末）如图所示，木箱通过轻绳 Ob 悬挂在天花板下，木箱内有一竖直轻弹簧，弹簧
上方有一物块 P，竖直轻绳 Pc 上端与木箱相连，下端与物块 P相连，系统处于静止状态。已知木箱和物块
P的质量均为 m，重力加速度大小为 g，弹簧表现为拉力且拉力大小为 mg/4．现将 Ob 绳剪断，下列说法正
确的是（　　）
A.剪断 Ob 绳前，Pc 绳的拉力大小为 5mg/4
B.剪断 Ob 绳的瞬间，弹簧的弹力为零
C.剪断 Ob 绳的瞬间，物块 P的加速度大小为 g/4
D.剪断 Ob 绳的瞬间，Pc 绳的拉力大小为 mg/4
【参考答案】AD
【名师解析】剪断 Ob 绳前，根据物块 P 受力平衡，知绳的拉力大小为：T=mg+F 弹=mg+mg/4=5mg/4，故 A 正
确。弹簧的弹力不能突变，则知剪断 Ob 绳的瞬间，弹簧的弹力仍为 5mg/4，故 B 错误。剪断 Ob 绳的瞬间，
由于弹簧表现为拉力，知物块 P 与木箱的加速度相同，对整体，由牛顿第二定律得：2mg=2ma，得：a=g，
方向竖直向下，所以，剪断 Ob 绳的瞬间，物块 P 的加速度大小为 g。对物块 P，由牛顿第二定律得 F 弹+mg-
T′=ma，解得 Pc 绳的拉力大小为：T′=mg/4，故 C 错误，D 正确。
【关键点拨】。
剪断 Ob 绳前，根据物块 P 受力平衡来求绳的拉力大小。剪断 Ob 绳的瞬间，弹簧的弹力不变，分析物块 P
和木箱的受力情况，根据牛顿第二定律求物块 P 的加速度大小和 Pc 绳的拉力大小。
本题是连接体的瞬时问题，关键有两点：1、抓住弹簧的弹力不能突变。2、剪断 Ob 绳的瞬间，弹簧表现为
拉力，物块 P 与木箱的加速度相同。采用整体法和隔离法相结合方法处理，比较简洁。
2．（2020 河南开封一模）如图所示，在光滑的水平面上，质量 m＝2 kg 的物块与水平轻弹簧相连，物块
在与水平方向成 θ＝45°角的拉力 F作用下处于静止状态，此时水平面对物块的支持力恰好为零．若重力加
速度 g取10 m/s2，则以下说法正确的是
1
A．此时轻弹簧的弹力大小为 N
B．当撤去拉力 F 的瞬间，物块的加速度大小为 ，方向水平向右
C．当撤去拉力 F 的瞬间，物块的加速度大小为 ，方向水平向左
D．若剪断弹簧，则剪断的瞬间物块的加速度为 m/s2，方向斜向右上，与水平方向成 45°角
【参考答案】.A
【命题意图】 本题以与水平面上水平轻弹簧连接的物块受到斜向上拉力为情景，考查受力分析、平衡
条件、弹簧弹力不能突变、牛顿运动定律及其相关知识点，考查的核心素养是“运动和力”的观点。
【解题思路】隔离物块分析受力，由平衡条件可得：Fsinθ=mg，Fcosθ=F 弹，联立解得：F弹=mgcotθ=10
N，F=10 N，选项 A正确；当撤去拉力 F的瞬间，物块所受的合外力等于 F弹，由牛顿第二定律，
F弹=ma，解得物块的加速度 a=5 m/s2，方向水平向左，选项 BC 错误；若剪断弹簧，物块所受的合外力
等于 Fsinθ，牛顿第二定律，Fsinθ=ma，解得物块的加速度 a=5m/s2，方向水平向右，选项 D错误。
【易错警示】解答此题常见错误主要是：一是对弹簧弹力的不能突变理解掌握不到位；二是不能灵活运用
牛顿运动定律分析解决相关问题。
3.（6分）（2019 江西南昌二模）如图所示，细线 AB 和BC 连接着一质量为 m的物体 P，其中绳子的 A端
固定，C端通过小定滑轮连接着一质量也为 m的另一个物体 Q，开始时，用手抓住物体 Q，使物体
P、Q均静止，此时 AB 和BC 两绳中拉力大小分别为 T1，T2把手放开瞬间，AB 和BC 两绳中拉力大小
分别为 T1′、T2′．已知 ABC 处于同一竖直平面内，绳子间连接的夹角如图。则（　　）
A．T1：T1'＝1：1
B．T1：T2＝1：2
C．T2：T2'＝2：3
2
D．T1′：T2'＝ ：1
【参考答案】AC
【名师解析】根据共点力的平衡，可以得出拉力的大小；在放手的瞬间要考虑瞬时加速度问题，根据牛
顿第二定律可以求出放手后拉力的大小。
用手抓住物体 Q时，以悬点为研究对象，悬点受力平衡，有：
T1＝mgcos30°…①，T2＝mgsin30°…②
把手放开瞬间，设 Q加速度为 a，则 P在瞬间沿 BC 加速度也为 a，根据牛顿第二定律，有：对 Q：mg
﹣T'2＝ma…③
对P，在 BC 方向：T'2﹣mgcos60°＝ma…④
在AB 方向：T'1＝mgsin60°…⑤
联立①②③④⑤得：T1：T1'＝1：1，T2：T2'＝2：3，选项 AC 正确。
【点评】本题考查共点力的平衡，关键要注意在放手瞬间，在 BC 方向有加速度，而在 AB 方向受力平
衡。
4.（2018 贵州联考）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 B． 和 0
C． 和 0 D．0和
【参考答案】D
【名师解析】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=MAgsin30°。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+MBgsin30°=MBaB，解得：aB=，选项 D正确。
5．一个物体在四个外力作用下做匀速直线运动。如果其中一个外力F方向保持不变，而大小逐渐减小直至
等于零。则在这一过程中，物体运动的速度可能是
A．速度的大小越来越小，减小到零后又反向运动，速度最后趋于恒定
3
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