高一教科版物理必修1练习：3.习题课：瞬时加速度问题板块模型问题+Word版含解析.doc

二十一　瞬时加速度问题　板块模型问题
(25分钟　50分)
一、选择题(本题共5小题，每题5分，共25分)
1.(2021·雅安高一检测)如图所示，用手提一轻弹簧，弹簧下端挂一金属球，在将整个装置匀加速上提的过程中，手突然停止不动，则在此后一小段时间内(　　)
A．小球立即停止运动
B．小球继续向上做减速运动
C．小球的速度与弹簧的形变量都要减小
D．小球的加速度减小
【解析】选D。以球为研究对象，小球只受到重力G和弹簧对它的拉力FT，由题可知小球向上做匀加速运动，即G<FT。当手突然停止不动时，在一小段时间内弹簧缩短一点，即FT减小，且FT仍然大于G，由牛顿第二定律可得FT－G＝ma，a＝，即在一小段时间内小球向上做加速度减小的加速运动，故D正确。
2．如图所示，在光滑水平面上以水平恒力F拉动小车，小车和车上木块一起做无相对滑动的加速运动，若小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为
a，木块和小车间的动摩擦因数μ。则木块受到的摩擦力大小的表达式一定正确的是(　　)
A．(M－m)a　　　　　B．F－Ma
C．μmg D．Ma
【解析】选B。木块和小车保持相对静止，一起做匀加速运动，对木块隔离分析，根据牛顿第二定律得，摩擦力f＝ma，对小车隔离分析，根据牛顿第二定律得，F－f＝Ma
解得摩擦力f＝F－Ma，故选B。
3.如图所示，质量为0.2 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为0.6 kg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，则剪断后瞬间A、B间的作用力大小为(g取10 m/s2)(　　)
A．0.5 N B．2.5 N
C．0 N D．1.5 N
【解析】选D。细线被剪断前分别取A、B为研究对象，根据物体的平衡条件可得：绳的拉力T＝mBg＝6 N，弹簧的弹力F＝mAg＝2 N、方向竖直向上，细线被剪断的瞬间T1＝0，F1＝F＝2 N，取A、B组成的系统为研究对象，根据牛顿第二定律可得：(mA＋mB)g－F1＝(mA
＋mB)a
代入数据解得：a＝7.5 m/s2
设细线被剪断瞬间A对B的作用力为F2，取B为研究对象，根据牛顿第二定律可得：mBg－F2＝mBa
代入数据解得：F2＝1.5 N，故本题选D。
4．如图所示，将一质量为3m的长木板静止放在水平地面上，另一质量为m的木块以水平初速度v0滑上长木板，若木块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为μ，则在木块与长木板相对静止之前，长木板受地面的摩擦力大小为(　　)
A．4μmg B．3μmg
C．2μmg D．μmg
【解析】选D。对质量为m的木块受力分析，受重力mg、长木板的支持力N1和向左的滑动摩擦力f1，有：f1＝μN1，N1＝mg，故f1＝μmg，
对整体分析：整体对地面的压力大小为：N＝(3m＋m)g＝4mg，
则长木板与地面之间的最大静摩擦力为：fmax＝μN＝4μmg，
根据牛顿第三定律可知：木块对长木板的摩擦力为：f′1＝f1＝μmg，方向水平向右，
由f′1<fmax可知：长木板静止不动，
则根据共点力平衡条件可知地面对长木板的摩擦力
f2＝f′1＝μmg，方向水平向左，故选项D正确，选项A、B