2025年高考物理一轮总复习考点培优训练 (15).doc

提能训练练案[15]

基础巩固练

题组一牛顿第二定律的瞬时性问题

1．(2025·八省联考山西陕西卷)如图，质量均为m的两个相同小球甲和乙用轻弹簧连接，并用轻绳L1、L2固定，处于静止状态，L1水平，L2与竖直方向的夹角为60°，重力加速度大小为g。则()

A．L1的拉力大小为eq\r(3)mg

B．L2的拉力大小为3mg

C．若剪断L1，该瞬间小球甲的加速度大小为eq\r(3)g

D．若剪断L1，该瞬间小球乙的加速度大小为g

[答案]C

[解析]对甲乙整体受力分析可知，L1的拉力大小为T1＝2mgtan60°＝2eq\r(3)mg，L2的拉力大小为T2＝eq\f(2mg,cos60°)＝4mg，选项A、B错误；剪断L1，该瞬间，弹簧的弹力不变，则小球乙受的合外力仍为零，加速度为零；甲球开始做圆周运动，但速度为零，向心力为零，只有切向加速度，由牛顿第二定律可知加速度a＝eq\f(2mgsin60°,m)＝eq\r(3)g，选项C正确，D错误。故选C。

2．如图所示，质量为2kg的物体A静止于竖直的轻弹簧上，质量为3kg的物体B用细线悬挂，A、B间相互接触但无压力，取重力加速度g＝10m/s2。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间()

A．B对A的压力大小为12N

B．弹簧弹力大小为50N

C．B的加速度大小为10m/s2

D．A的加速度为零

[答案]A

[解析]原来A处于平衡状态，有F弹＝mAg＝20N，细线剪断瞬间，弹簧的弹力不会发生突变，故B错误；细线剪断瞬间，A、B一起加速下降，由于原来A平衡，则整体受到的合力等于B的重力，由牛顿第二定律可得mBg＝(mA＋mB)a，解得A、B共同的加速度a＝6m/s2，故C、D错误；对B由牛顿第二定律可得mBg－FN＝mBa，解得B受到的支持力为FN＝12N，由牛顿第三定律可知，B对A的压力大小为12N，故A正确。

题组二超重和失重

3．(多选)如图1所示，电梯“对重”的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中使轿厢与“对重”的重量保持在限额之内，保证电梯的牵引传动正常。驱动装置带动钢丝绳使轿厢和“对重”在竖直方向上运动，当轿厢从顶楼向下运动时，v－t图像如图2所示，下列说法正确的是()

A．在0～t1时间内，轿厢处于超重状态

B．在0～t1时间内，钢丝绳对轿厢的拉力先减小后增大

C．在t2～t3时间内，“对重”处于失重状态

D．在t1～t2时间内，钢丝绳对轿厢的拉力大小等于钢丝绳对“对重”的拉力大小

[答案]BC

[解析]由题图2知在0～t1时间内，轿厢从顶楼向下做加速运动，加速度方向向下，轿厢处于失重状态，A错误；根据v－t图像的斜率表示加速度知，在0～t1时间内轿厢的加速度先增大后减小，且加速度向下，根据牛顿第二定律得mg－F＝ma，钢丝绳对轿厢的拉力先减小后增大，B正确；在t2～t3时间内，“对重”向上做减速运动，加速度方向向下，“对重”处于失重状态，C正确；在t1～t2时间内，虽然轿厢做匀速运动，但轿厢与“对重”的重量不相等，因为中间有驱动电机在调控，钢丝绳对轿厢的拉力大小不等于钢丝绳对“对重”的拉力大小，D错误。

4．(2024·南昌模拟)加速度传感器APP是一些智能手机上配备的较为实用的软件，能显示物体运动过程中的加速度变化情况。现出于安全角度，需要分析某升降机在实际运行过程中的加速度，将手机放置于升降机地面上并打开加速度传感器，使升降机从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出(g取10m/s2)()

A．手机在t2时刻速度为0

B．运行过程中手机有可能与升降机分离

C．手机在t2～t3时间内，处于超重状态

D．在t1～t3时间内，升降机受到手机的压力先减小再增大

[答案]B

[解析]根据题意，由题图可知，t2之前加速度一直向上，t2时刻a＝0，则手机向上速度达到最大，故A错误；根据题意，由题图可知，手机有段时间竖直向下的加速度等于重力加速度，所以手机有可能离开过升降机，故B正确；根据题意，由题图可知，t2～t3时间内手机的加速度向下，手机处于失重状态，故C错误；根据题意，由题图可知，t1～t2时间内手机加速度向上，由牛顿第二定律有N－mg＝ma，由于a减小，则N减小，t2～t3时间内手机加速度向下，由牛顿第二定律有mg－N＝ma，由于a增大，则N减小，即在t1～t3时间内，升降机对手机的支持力一直减小，由牛顿第三定律可知，手机对升降机的压力一直减小，故D错误。

5.(多选)某人在地面上用体重计称得其体重为490N，他将体重计移至电梯内称量，t0至t3时间段内，体重计的示数如图所示。若取竖直向上为正方向，则电梯运行的v－t和a