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1、1牛顿三大定律、牛顿第二定律的瞬时性问题牛顿三大定律、牛顿第二定律的瞬时性问题特训目标特训内容目标1牛顿第一定律(1T-4T)目标2牛顿第三定律(5T-8T)目标3牛顿第二定律(9T-12T)目标4牛顿第二定律瞬时性的问题(13T-16T)目标5应用牛顿第二定律分析动态过程(17T-20T)特训目标特训内容目标1牛顿第一定律(1T-4T)目标2牛顿第三定律(5T-8T)目标3牛顿第二定律(9T-12T)目标4牛顿第二定律瞬时性的问题(13T-16T)目标5应用牛顿第二定律分析动态过程(17T-20T)【特训典例】【特训典例】一、一、牛顿第一定律1 甲瓶子盛满水，在密封塞上用细绳悬挂一个铁球，乙
2、瓶子盛满水，在密封塞上用等长细绳悬挂与小铁球体积相同的小泡沫塑料球，且将乙瓶子倒置，如图所示，甲、乙两个瓶子均固定在小车上。当小车突然向前运动时，则两球的存在状态为()A.B.C.D.2 如图所示，滑冰运动员用力将冰刀后蹬，可以向前滑行；停止用力，会逐渐停下，且滑行的速度越大，停下所需时间越长，滑的越远。有四位同学对此过程发表了自己的看法，你认为正确的是()A.运动员的运动需要力来维持B.停止用力，运动员停下来是具有惯性的表现C.停止用力，运动员停下来是由于摩擦力的作用牛顿三大定律、牛顿第二定律的瞬时性问题-2024年高考物理一轮复习热点重点难点2D.速度越大，停下所需时间越长，说明惯性的大小
3、和速度有关3墨子是春秋战国时期著名的思想家，他的著作 墨经 中写道：“力，刑之所以奋也。”“刑”同“形”，即物体：“奋”，意思是“(物体)动也”，即开始运动或者运动加快。这句话的意思就是“力能使物体由静止开始运动，或者使运动的物体运动得越来越快”。对墨子这句关于力和运动的理解，下列说法正确的是()A.墨子的观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同B.力是维持物体运动的原因C.力是改变物体运动状态的原因D.当物体不受力时，物体将停止运动4为研究力和运动之间的关系，伽利略设想了著名的理想斜面实验(图为现代人所做斜面实验的频闪照片)：忽略摩擦时，小球将在右侧斜面上升到同样的高度，减小右侧斜面倾角至
4、水平，小球因无法上升到同样的高度而将持续的运动下去。但考虑到水平面不可能无限长，伽利略设计了一个水平面内的圆形轨道，据此得出：匀速圆周运动也是一种惯性运动，月球也是因为惯性而绕地球做匀速圆周运动。下列说法正确的是()A.伽利略根据能量守恒定律得出，小球在右侧斜面会上升到与左侧释放位置一样高B.实际摩擦不可忽略，斜面倾角越小，小球在右侧斜面上上升的高度越低C.笛卡尔修正了伽利略的观点，认为只有匀速直线运动才是惯性运动D.牛顿认为月球绕地球运动，是因为受到了地球引力而并非惯性运动二、二、牛顿第三定律1中国天眼(FAST)是目前世界上最大的单口径射电望远镜，其反射面板由11万余块厚约1毫米的金属薄板
5、组成，因此面板的巡检维护工作需采用“微重力蜘蛛人”系统，如图甲所示，所谓的“微重力”是通过氦气球的浮力“减轻人的重量”实现的。如图乙所示是某次作业过程中处于静止状态的工作人员的示意图，其与氦气球连接的线保持竖直，下列说法正确的是()A.人对面板的压力和面板对人的支持力是一对平衡力B.人对面板的作用力大小等于面板对人的作用力大小C.氦气球对人的作用力大小等于人的重力大小D.面板对人的作用力大小等于人的重力大小2“电动平衡车”深受小朋友的喜欢。如图所示，小朋友站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线匀速前进，不计空气阻力，下列说法中正确的是()3A.人对平衡车压力和人受到的重力是同一个力B.人对平
6、衡车的压力和平衡车对人的支持力是一对平衡力C.人对平衡车的压力是因为人形变产生的D.人对平衡车的压力和平衡车对人的支持力作用效果相互抵消3如图所示为2020央视春晚 绽放 中的精彩瞬间，男演员双手撑地，男、女演员均处于静止状态。下列说法正确的是()A.男演员对女演员的作用力斜向右上方B.女演员对男演员的作用力竖直向下C.男演员受到地面对他向右的摩擦力作用D.地面对男演员的支持力与演员对地面的压力是一对平衡力42022年3月10日从中车电力机车有限公司获悉，由该公驾驶的磁浮列车(图甲)完成了相关动态试验和系统联调联试，设计时速200公里，图乙是某磁悬浮列车的原理图，轨道P的磁场与车体Q的磁场之间
7、产生排斥力使车体悬浮。已知P对Q的排斥力为F1，Q对P的排斥力为F2，则()A.F1大于F2B.F1小于F2C.F1和F2是一对平衡力D.F1和F2是一对作用力与反作用力三、三、牛顿第二定律41如图所示为加速度测量仪示意图，与两根完全相同的轻质弹簧连接的小球穿在光滑的细铁丝上，系统静止时小球上的指针指在0刻度线处，当测量仪以大小为2m/s2的加速度运动时，指针偏离0刻度线的距离为4cm，若指针指在0刻度线左侧6cm处，测量仪运动的加速度为()A.6m/s2，方向向左B.6m/s2，方向向右C.3m/s2，方向向左D.3m/s2，方向向右2如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在平行于玻
8、璃的拉力作用下，沿与竖直方向夹角为60的虚线方向做加速度大小为g的匀加速直线运动，若摩擦力与重力大小相等，重力加速度为g，则拉力的大小为()A.mgB.2mgC.3mgD.7mg3车厢顶部固定一滑轮，在跨过定滑轮绳子的两端各系一个物体，质量分别为m1、m2，且m2m1，m2静止在车厢底板上，当车厢向右运动时，m1、m2与车厢保持相对静止，系m1的那段绳子与竖直方向夹角为，系m2的那段绳子保持竖直，如图所示。绳子的质量、滑轮与绳子的摩擦忽略不计，下列说法正确的是()A.车厢的加速度为gsinB.车厢底板对m2的支持力为(m1+m2)gC.绳子中的张力大小为m1gcosD.车厢底板对m2的摩擦力为
9、m2gtan4一重为100N的物体静止在水平桌面上，物体与水平桌面间的动摩擦因数为0.4，现对物体同时施加如图所示的水平力F1和F2，使物体做匀加速直线运动。已知F2=50N，取重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则F1的大小可能为()A.8NB.30NC.50ND.98N四、四、牛顿第二定律瞬时性的问题1如图所示，弹簧p和细绳q的上端固定在天花板上，下端用小钩勾住质量为m的小球C，弹簧、细绳5和小钩的质量均忽略不计。静止时p、q与竖直方向的夹角均为60。下列判断正确的有()A.若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间q对球的拉力大小为0.6mgB.若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的
10、加速度大小为12gC.若q和球突然脱钩，则脱钩后瞬间p对球的拉力大小为2mgD.若q和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为g2如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量均为m，B和C分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻绳刚断的瞬间()A.物体B的加速度大小为gB.物体C与吊篮A间的弹力大小为0C.物体C的加速度大小为2gD.吊篮A的加速度大小为1.5g3如图所示，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，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去
11、挡板的瞬间有()A.乙图中A球加速度为gsinB.两图中A球的加速度均为零C.图乙中轻杆的作用力一定不为零D.图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍4如图所示，质量分别为5kg和3kg的物块AB放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连，今用大小为F=24N的水平力作用在A上使A、B相对静止一起做匀加速直线运动，则下列说法正确的是()A.弹簧的弹力大小等于15NB.弹簧的弹力大小等于9NC.突然撤去F瞬间，A的加速度大小为4.8m/s2D.突然撤去F瞬间，B的加速度大小为3m/s2五、五、应用牛顿第二定律分析动态过程1长直杆与水平面成角固定放置，如图所示。杆上O点以上的部分是粗糙的，而O点以下的部分
12、是6光滑的。轻弹簧穿过长杆，下端与挡板固定连接。弹簧原长时上端恰好在O点，质量为m的带孔小球(可视为质点)穿过长杆，与弹簧上端连接。现将小球拉到图示a位置由静止释放，一段时间后观察到小球运动稳定时弹簧上端的最低位置始终在b点，Ob=Oa=l。则下列结论正确的是()A.小球在b位置受到的弹簧弹力大小为mgsinB.在Oa段运动过程中小球所受摩擦力小于mgsinC.小球第一次过O点时速度一定最大D.若初始在a位置给小球一个沿杆向下的速度，则小球最终运动的最高点一定在O点2“反向蹦极”如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的力传感器相连，传感器示数为14
13、00N。打开扣环，从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。人与装备的总质量为70kg(可视为质点)。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是()A.在C点，人处于静止状态B.在B点，人处于超重状态C.打开扣环瞬间，人的加速度大小为10m/s2D.从A点到B点上升过程中，人的加速度不断减小3如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m。现推动物体将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直运动到B点速度减为零。如果物体受到地面的摩擦阻力恒定，则()A.物体从A到O的过程加速度先变小后变大B.物体从O到B的过程加速度逐渐变大C.
14、物体运动到O点时速度最大D.物体在B点速度减为零后一定保持静止4如图甲所示，水平面上竖直固定一个轻弹簧，一质量为m=0.20kg的小球，从弹簧上端某高度自由7下落，从它接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内)，其速度v和弹簧压缩量x之间的函数图像如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间能量损失不计。g取10m/s2，下列说法正确的是()A.小球刚接触弹簧时速度最大B.该弹簧的劲度系数为20N/mC.当x=0.30m时，小球处于超重状态D.从接触弹簧到最低点的过程中，小球的加速度逐浙增大1牛顿三大定律、牛顿第二定律的瞬时性问题牛顿三大定律、牛顿第二定律的瞬时性问题特
15、训目标特训目标特训内容特训内容目标目标1 1牛顿第一定律牛顿第一定律(1 1T T-4 4T T)目标目标2 2牛顿第三定律牛顿第三定律(5 5T T-8 8T T)目标目标3 3牛顿第二定律牛顿第二定律(9 9T T-1212T T)目标目标4 4牛顿第二定律瞬时性的问题牛顿第二定律瞬时性的问题(1313T T-1616T T)目标目标5 5应用牛顿第二定律分析动态过程应用牛顿第二定律分析动态过程(1717T T-2020T T)【特训典例】【特训典例】一、一、牛顿第一定律1甲瓶子盛满水，在密封塞上用细绳悬挂一个铁球，乙瓶子盛满水，在密封塞上用等长细绳悬挂与小铁球体积相同的小泡沫塑料球，且将
16、乙瓶子倒置，如图所示，甲、乙两个瓶子均固定在小车上。当小车突然向前运动时，则两球的存在状态为()A.B.C.D.【答案】A【详解】对A选项所示情况，可设想一个与金属小球等体积的水球。金属球位置的变化，必然代替这个水球的位置。而同体积的水球和金属球，金属球的质量大，惯性大，运动状态不容易改变，故相对水球来说滞后。同理，由于同体积水球的质量大于泡沫塑料球的质量，水球惯性大，相对泡沫塑料球来说水球滞后，泡沫塑料球相对水球在前，故A正确，BCD错误。故选A。2如图所示，滑冰运动员用力将冰刀后蹬，可以向前滑行；停止用力，会逐渐停下，且滑行的速度越大，停下所需时间越长，滑的越远。有四位同学对此过程发表了自
17、己的看法，你认为正确的是()2A.运动员的运动需要力来维持B.停止用力，运动员停下来是具有惯性的表现C.停止用力，运动员停下来是由于摩擦力的作用D.速度越大，停下所需时间越长，说明惯性的大小和速度有关【答案】C【详解】A力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的，故A错误；BC停止用力，运动员停下来是由于摩擦力的作用，而继续运动是因为惯性，故 B错误，C正确；D摩擦力一定时，根据运动学公式可知，速度越大，停下所需时间越长，但惯性与自身的质量有关，与速度无关，故D错误。故选C。3墨子是春秋战国时期著名的思想家，他的著作 墨经 中写道：“力，刑之所以奋也。”“刑”同“形”，即物体：“奋”，意思
18、是“(物体)动也”，即开始运动或者运动加快。这句话的意思就是“力能使物体由静止开始运动，或者使运动的物体运动得越来越快”。对墨子这句关于力和运动的理解，下列说法正确的是()A.墨子的观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同B.力是维持物体运动的原因C.力是改变物体运动状态的原因D.当物体不受力时，物体将停止运动【答案】C【详解】A墨子的观点表达出力是改变物体运动状态的原因，与亚里士多德的观点不同，A错误；BC力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动的原因，B错误，C正确；D当物体所受合力为零或不受力时，物体将保持匀速直线运动状态或静止状态，D错误。故选C。4为研究力和运动之间的关系，伽
19、利略设想了著名的理想斜面实验(图为现代人所做斜面实验的频闪照片)：忽略摩擦时，小球将在右侧斜面上升到同样的高度，减小右侧斜面倾角至水平，小球因无法上升到同样的高度而将持续的运动下去。但考虑到水平面不可能无限长，伽利略设计了一个水平面内的圆形轨道，据此得出：匀速圆周运动也是一种惯性运动，月球也是因为惯性而绕地球做匀速圆周运动。下列说法正确的是()A.伽利略根据能量守恒定律得出，小球在右侧斜面会上升到与左侧释放位置一样高B.实际摩擦不可忽略，斜面倾角越小，小球在右侧斜面上上升的高度越低C.笛卡尔修正了伽利略的观点，认为只有匀速直线运动才是惯性运动D.牛顿认为月球绕地球运动，是因为受到了地球引力而并
20、非惯性运动3【答案】BD【详解】A小球在右侧斜面会上升到与左侧释放位置一样高，是伽利略通过理想斜面实验发现的，并不是根据能量守恒定律得出的，A错误；B若实际摩擦不可忽略，斜面倾角越小，小球受到的摩擦力越大，小球机械能损失的越多，可得上升的高度越低，B正确；C牛顿在笛卡尔、伽利略等人理论的基础上，提出了惯性定律，即只有匀速直线运动才是惯性运动，C错误；D牛顿认为月球绕地球运动，是因为受到了地球引力而并非惯性运动，D正确。故选BD。二、二、牛顿第三定律1中国天眼(FAST)是目前世界上最大的单口径射电望远镜，其反射面板由11万余块厚约1毫米的金属薄板组成，因此面板的巡检维护工作需采用“微重力蜘蛛人
21、”系统，如图甲所示，所谓的“微重力”是通过氦气球的浮力“减轻人的重量”实现的。如图乙所示是某次作业过程中处于静止状态的工作人员的示意图，其与氦气球连接的线保持竖直，下列说法正确的是()A.人对面板的压力和面板对人的支持力是一对平衡力B.人对面板的作用力大小等于面板对人的作用力大小C.氦气球对人的作用力大小等于人的重力大小D.面板对人的作用力大小等于人的重力大小【答案】B【详解】A人对面板的压力和面板对人的支持力是一对相互作用力，故A错误；B人对面板的作用力与面板对人的作用力是一对相互作用力，大小相等，故 B正确；CD由于工作人员需要在面板上巡检，所以与面板间一定存在作用力，根据平衡条件可知氦气
22、球和面板对人的作用力的合力与重力平衡，且易知氦气球和面板对人的作用力都为竖直向上，所以二者都小于人的重力大小，故CD错误。故选B。2“电动平衡车”深受小朋友的喜欢。如图所示，小朋友站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线匀速前进，不计空气阻力，下列说法中正确的是()4A.人对平衡车压力和人受到的重力是同一个力B.人对平衡车的压力和平衡车对人的支持力是一对平衡力C.人对平衡车的压力是因为人形变产生的D.人对平衡车的压力和平衡车对人的支持力作用效果相互抵消【答案】C【详解】A人对平衡车的压力施力物体是人，受力物体是平衡车，而人受到的重力施力物体是地球，受力物体是人，这两个力的施力物体和受力物体完全
23、不同，因此不是同一个力，A错误；BD人对平衡车的压力和平衡车对人的支持力作用在两个不同物体上，是一对作用力和反作用力，作用效果不能抵消，BD错误；C人对平衡车的压力是因为人与平衡车发生挤压，产生形变，人想恢复原来的状态，因此对平衡车产生压力，C正确。故选C。3如图所示为2020央视春晚 绽放 中的精彩瞬间，男演员双手撑地，男、女演员均处于静止状态。下列说法正确的是()A.男演员对女演员的作用力斜向右上方B.女演员对男演员的作用力竖直向下C.男演员受到地面对他向右的摩擦力作用D.地面对男演员的支持力与演员对地面的压力是一对平衡力【答案】B【详解】A根据平衡条件可知，男演员对女演员的作用力竖直向上
24、，故A错误；B由A分析可知，女演员对男演员的作用力竖直向下，故B正确；C根据平衡条件可知，男演员与地面之间没有摩擦力作用，故C错误；D根据牛顿第三定律可知，地面对男演员的支持力与演员对地面的压力是一对相互作用力，故 D错误。故选B。42022年3月10日从中车电力机车有限公司获悉，由该公驾驶的磁浮列车(图甲)完成了相关动态试验和系统联调联试，设计时速200公里，图乙是某磁悬浮列车的原理图，轨道P的磁场与车体Q的磁场之间产生排斥力使车体悬浮。已知P对Q的排斥力为F1，Q对P的排斥力为F2，则()5A.F1大于F2B.F1小于F2C.F1和F2是一对平衡力D.F1和F2是一对作用力与反作用力【答案
25、】D【详解】由题意可知，P对Q的排斥力和Q对P的排斥力为一对相互作用力，大小相等，方向相反。故选D。三、三、牛顿第二定律1如图所示为加速度测量仪示意图，与两根完全相同的轻质弹簧连接的小球穿在光滑的细铁丝上，系统静止时小球上的指针指在0刻度线处，当测量仪以大小为2m/s2的加速度运动时，指针偏离0刻度线的距离为4cm，若指针指在0刻度线左侧6cm处，测量仪运动的加速度为()A.6m/s2，方向向左B.6m/s2，方向向右C.3m/s2，方向向左D.3m/s2，方向向右【答案】D【详解】当测量仪以大小为a1=2m/s2的加速度运动时，设弹簧的进度系数为k，由牛顿第二定律有2kx1=ma1若指针指在
26、0刻度线左侧6cm处，由牛顿第二定律有2kx2=ma2联立两式可得a2=3m/s2由于受力方向向右，加速度方向向右。故选D。2如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在平行于玻璃的拉力作用下，沿与竖直方向夹角为60的虚线方向做加速度大小为g的匀加速直线运动，若摩擦力与重力大小相等，重力加速度为g，则拉力的大小为()A.mgB.2mgC.3mgD.7mg【答案】D【详解】将拉力分解为沿水平方向的分量Fx和竖直方向的分量Fy，根据题意和牛顿第二定律可得 f=mg竖直方向Fy-mg-fcos60=masin30=12mg可得Fy=2mg水平方向Fx-fsin60=macos30=32mg解得F
27、x=3mg因此拉力F的大小为F=F2x+F2y=7mg故选D。3车厢顶部固定一滑轮，在跨过定滑轮绳子的两端各系一个物体，质量分别为m1、m2，且m2m1，m2静止在车厢底板上，当车厢向右运动时，m1、m2与车厢保持相对静止，系m1的那段绳子与竖直方向夹角为，系m2的那段绳子保持竖直，如图所示。绳子的质量、滑轮与绳子的摩擦忽略不计，下列说法正确的是()6A.车厢的加速度为gsinB.车厢底板对m2的支持力为(m1+m2)gC.绳子中的张力大小为m1gcosD.车厢底板对m2的摩擦力为m2gtan【答案】D【详解】AC对物体m1受力分析如图甲所示竖直方向T1cos=m1g水平方向T1sin=m1a
28、解得a=gtan，T1=m1gcos车厢与m1的加速度相同为gtan，方向水平向右，绳子的张力大小为m1gcos，故AC错误；BD对物体m2受力分析如图乙所示竖直方向T1+N=m2g水平方向 f=m2a解得N=m2g-m1gcos，f=m2gtan故B错误，D正确。故选D。4一重为100N的物体静止在水平桌面上，物体与水平桌面间的动摩擦因数为0.4，现对物体同时施加如图所示的水平力F1和F2，使物体做匀加速直线运动。已知F2=50N，取重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则F1的大小可能为()A.8NB.30NC.50ND.98N【答案】AD【详解】A若物体向左做匀加速直线
29、运动，根据牛顿第二定律可得F2-F1-G=ma0解得F10解得F190N故D正7确，BC错误。故选AD。四、四、牛顿第二定律瞬时性的问题1如图所示，弹簧p和细绳q的上端固定在天花板上，下端用小钩勾住质量为m的小球C，弹簧、细绳和小钩的质量均忽略不计。静止时p、q与竖直方向的夹角均为60。下列判断正确的有()A.若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间q对球的拉力大小为0.6mgB.若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为12gC.若q和球突然脱钩，则脱钩后瞬间p对球的拉力大小为2mgD.若q和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为g【答案】D【详解】AB原来 p、q对球的拉力大小均为mg。p和球
30、脱钩后，球将开始沿圆弧运动，将q受的力沿法向和切线正交分解，如图1得F-mgcos60=mv2r=0即F=12mg合力为mgsin60，则加速度大小为a=gsin60=32g故AB错误；CD若q球突然脱钩后瞬间，p的拉力未来得及改变，仍为mg，因此合力为mg，如图2球的加速度为大小为g。故C错误，D正确。故选D。2如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量均为m，B和C分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻绳刚断的瞬间()8A.物体B的加速度大小为gB.物体C与吊篮A间的弹力大小为0C.物体C的加速度大小为2gD.吊篮A的加速度大小为
31、1.5g【答案】D【详解】A在轻绳刚断的瞬间，弹簧的弹力不能突变，则物体B受力情况不变，故物体B的加速度大小为零，选项A错误；BCD假设A、C间的弹力为零，C的加速度为2g，A的加速度为g，可见C超前运动，即C和A实际为一个整体，根据牛顿第二定律得F+2mg=2maAC其中F=mg解得aAC=aA=aC=1.5g对A受力分析，由牛顿第二定律NAC+mg=maA可得，物体C与吊篮A间的弹力大小为NAC=0.5mg，BC错误，D正确。故选D。3如图所示，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，轻弹簧、轻杆均与
32、斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有()A.乙图中A球加速度为gsinB.两图中A球的加速度均为零C.图乙中轻杆的作用力一定不为零D.图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍【答案】AD【详解】对甲图，弹簧弹力F=mgsin突然撤去挡板的瞬间，弹簧来不及伸开，弹力不变。对A球进行受力分析，仍处于平衡状态，加速度为零；对B进行受力分析，根据牛顿第二定律F+mgsin=maB解得aB=2gsin对乙图，轻杆为刚性杆，突然撤去挡板的瞬间，轻杆作用力为零，以AB为整体，根据牛顿第二定律2mgsin=2ma得a=gsin即A、B的加速度都为gsin，综上分析可知：AD正确，BC错误；故选AD。4如图所示
33、，质量分别为5kg和3kg的物块AB放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连，今用大小为F=24N的水平力作用在A上使A、B相对静止一起做匀加速直线运动，则下列说法正确的是()A.弹簧的弹力大小等于15NB.弹簧的弹力大小等于9NC.突然撤去F瞬间，A的加速度大小为4.8m/s2D.突然撤去F瞬间，B的加速度大小为3m/s2【答案】BD【详解】AB.对整体分析，根据牛顿第二定律得：a=FmA+mB=245+3m/s2=3m/s2隔离对B分析，根据牛顿第二定律得：F弹=mBa=33N=9N故A不符合题意，B符合题意CD.突然撤去F瞬间，弹簧弹力不变，A的加速度为：aA=F弹mA=95m/s2=1.8m/
34、s2，B的加速度为：aB=F弹mB=93m/s2=3m/s2故C不符合题意，D符合题意五、五、应用牛顿第二定律分析动态过程91长直杆与水平面成角固定放置，如图所示。杆上O点以上的部分是粗糙的，而O点以下的部分是光滑的。轻弹簧穿过长杆，下端与挡板固定连接。弹簧原长时上端恰好在O点，质量为m的带孔小球(可视为质点)穿过长杆，与弹簧上端连接。现将小球拉到图示a位置由静止释放，一段时间后观察到小球运动稳定时弹簧上端的最低位置始终在b点，Ob=Oa=l。则下列结论正确的是()A.小球在b位置受到的弹簧弹力大小为mgsinB.在Oa段运动过程中小球所受摩擦力小于mgsinC.小球第一次过O点时速度一定最大
35、D.若初始在a位置给小球一个沿杆向下的速度，则小球最终运动的最高点一定在O点【答案】D【详解】AC对小球受力分析，根据牛顿第二定律可知，小球从a位置由静止释放，先做加速运动，当达到Ob之间的某位置时，弹簧的弹力、小球重力沿杆向下的分力平衡时，此时速度最大，因此，小球在 b位置受到弹簧弹力大于mgsin，AC错误；B在Oa段运动过程中小球受重力沿杆向下的分力、弹簧弹力、摩擦力，因此不能判断摩擦力与 mgsin的大小关系，B错误；D将小球拉到图示a位置由静止释放，小球沿杆做往返运动，由于摩擦力的作用，往返运动的幅度会越来越小，最终稳定后小球只在Ob之间往返运动。若初始在a位置给小球一个向下的速度，
36、只是小球沿杆刚开始往返运动的幅度大，随着往返次数增多，幅度越来越小，小球最终运动的范围还是在 Ob之间，即小球最终运动的最高点一定还是在O点，D正确。故选D。2“反向蹦极”如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的力传感器相连，传感器示数为1400N。打开扣环，从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。人与装备的总质量为70kg(可视为质点)。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是()A.在C点，人处于静止状态B.在B点，人处于超重状态C.打开扣环瞬间，人的加速度大小为10m/s2D
37、.从A点到B点上升过程中，人的加速度不断减小10【答案】D【详解】A在C点速度为零，有向下的加速度，合力不为零，受力不平衡，人处于失重状态，不是静止状态，故A错误；B在B点时人的速度最大，此时人所受合力为零，加速度为零，故B错误；C固定在地面时传感器示数为T=1400N，设此时弹性绳的弹力为F，由平衡条件得F=T+mg打开扣环瞬间，对人，由牛顿第二定律得F-mg=ma代入数据解得a=20m/s2故C错误；D人从A点到B点过程，弹性绳的拉力大于人的重力，随着人向上运动，弹性绳的伸长量减小，弹性绳的弹力F减小，人所受合力F-mg减小，加速度减小，故D正确。故选D。3如图所示，弹簧左端固定，右端自由
38、伸长到O点并系住物体m。现推动物体将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直运动到B点速度减为零。如果物体受到地面的摩擦阻力恒定，则()A.物体从A到O的过程加速度先变小后变大B.物体从O到B的过程加速度逐渐变大C.物体运动到O点时速度最大D.物体在B点速度减为零后一定保持静止【答案】AB【详解】A在A点合力水平向右，在O点合力水平向左，因此从A到O存在一个点加速度为零，从A到O加速度先变小后变大，故A正确；B物体从O到B的过程，滑动摩擦力方向向左，弹簧弹力也向左且逐渐增大，所以加速度逐渐变大，故 B正确；C当物体加速度为零时速度最大，物体运动到O点时合力是滑动摩擦力，加速度不为零，速度最大的点在从
39、A到O之间某个位置，故C错误；D物体在B点速度减到为零后，如果此时弹簧弹力大于最大静摩擦力，则物体将继续运动，故 D错误。故选AB。4如图甲所示，水平面上竖直固定一个轻弹簧，一质量为m=0.20kg的小球，从弹簧上端某高度自由下落，从它接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内)，其速度v和弹簧压缩量x之间的函数图像如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间能量损失不计。g取10m/s2，下列说法正确的是()A.小球刚接触弹簧时速度最大B.该弹簧的劲度系数为20N/m11C.当x=0.30m时，小球处于超重状态D.从接触弹簧到最低点的过程中，小球的加速度逐浙增大【答案】BC【详解】A小球刚接触弹簧时，重力大于弹力，合力向下，小球会继续向下加速，直到弹力等于重力，此时速度最大，故A错误；BC由图可知最高点对应弹簧压缩量为0.1m，此时速度最大，加速度为零，弹力等于重力，则有mg=kx1解得k=20.0N/m则可知当x=0.3m时，弹力大于重力，合力向上，小球处于超重状态，故BC正确；D从接触弹簧到压缩至最短的过程中，当速度达到最大值之前有mg-F弹=ma重力大于弹力，弹力逐渐增大，加速度逐渐减小，当速度达到最大值后，小球开始减速，有F弹-mg=ma重力不变，弹力大于重力且逐渐增大，则加速度增大，综合可得加速度先减小后增大，故D错误。故选BC。