知識(shí)點(diǎn)12：瞬時(shí)性問(wèn)題及超重與失重現(xiàn)象考點(diǎn)一：瞬時(shí)性問(wèn)題【知識(shí)思維方法技巧】（1）瞬時(shí)變化的特點(diǎn)：①發(fā)生明顯形變的物體（輕彈簧、橡皮筋），在兩端都連有物體的情況下，彈力不能突變，瞬時(shí)變化后彈力不變。輕彈簧連接體瞬時(shí)變化后不能當(dāng)作整體。②發(fā)生微小形變的物體（輕繩、輕桿、桌面），彈力可以突變。突變情況根據(jù)物體后面的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)判斷。輕繩、輕桿連接體瞬時(shí)變化后可以當(dāng)作整體。（2）瞬時(shí)性解題思路：分析瞬時(shí)前后的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，再由牛頓第二定律求出瞬時(shí)加速度。（3）剪斷繩子或撤去外力后，兩物體用輕桿連接，采用整體法，得出整體的加速度，再隔離單個(gè)物體分析；兩物體用輕繩連接，可假設(shè)繩子有力(繩子繃直)采用先整體后隔離的方法，判斷假設(shè)是否成立，從而得出正確的結(jié)論．題型一：輕繩連接體模型瞬時(shí)性問(wèn)題【知識(shí)思維方法技巧】撤去外力后，兩物體用輕繩連接，可假設(shè)繩子有力（繩子繃直）采用先整體后隔離的方法，判斷假設(shè)是否成立，從而得出正確的結(jié)論．【典例1拔尖題】如圖所示，兩個(gè)輕質(zhì)滑輪用無(wú)彈性的輕質(zhì)細(xì)繩連接，一個(gè)滑輪下方掛著重物A，另一個(gè)滑輪下方掛著重物B，懸掛滑輪的繩均豎直，重物B用手固定。已知A、B質(zhì)量均為m，重力加速度大小為g，忽略一切摩擦和空氣阻力。松開手的瞬間，重物B的加速度大小是()A.g B.g C.g D.g題型二：輕彈簧連接體模型瞬時(shí)性問(wèn)題【知識(shí)思維方法技巧】剪斷繩子或撤去外力后，兩物體用彈簧連接，只能采用隔離單個(gè)物體分析。類型一：無(wú)摩擦力作用模型【典例2a拔尖題】如圖所示，一根彈簧一端固定在左側(cè)豎直墻上，另一端連著A小球，同時(shí)水平細(xì)線一端連著A球，另一端固定在右側(cè)豎直墻上，彈簧與豎直方向的夾角是60°，A、B兩小球分別連在另一根豎直彈簧兩端。開始時(shí)A、B兩球都靜止不動(dòng)，A、B兩小球的質(zhì)量相等，重力加速度為g，若不計(jì)彈簧質(zhì)量，在水平細(xì)線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為()A.aA＝aB＝g B.aA＝2g，aB＝0C.aA＝eq\r(3)g，aB＝0 D.aA＝2eq\r(3)g，aB＝0【典例2a拔尖題對(duì)應(yīng)練習(xí)】如圖所示，2019個(gè)質(zhì)量均為m的小球通過(guò)完全相同的水平輕質(zhì)彈簧(始終在彈性限度內(nèi))相連，在水平拉力F的作用下，一起沿光滑水平面以加速度a向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)1和2之間彈簧的彈力為F1－2,2和3之間彈簧的彈力為F2－3,2018和2019之間彈簧的彈力為F2018－2019，則下列結(jié)論正確的是()A．F1－2∶F2－3∶…∶F2018－2019＝1∶2∶3∶…∶2018B．從左到右每根彈簧長(zhǎng)度之比為1∶2∶3∶…∶2018C．如果突然撤去拉力F，撤去F瞬間，第2019個(gè)小球的加速度為eq\f(F,m)，其余每個(gè)球的加速度依然為aD．如果1和2兩個(gè)球間的彈簧從第1個(gè)球處脫落，那么脫落瞬間第1個(gè)小球的加速度為0，第2個(gè)小球的加速度為2a，其余小球的加速度依然為a類型二：有摩擦力作用模型【典例2b拔尖題】(多選)如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩個(gè)小滑塊用輕彈簧連接放在傾角θ＝30°的固定斜面上，物塊C的質(zhì)量為2m，B、C通過(guò)細(xì)線跨過(guò)光滑的定滑輪相連接，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。若滑塊A、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同(μ＜1)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，彈簧彈力大小為mg(g為重力加速度)。則下列說(shuō)法正確的是()A.滑塊A受到的摩擦力大小為mg，滑塊B不受摩擦力B.彈簧處于拉伸狀態(tài)，A、B所受摩擦力大小均為mg，方向均沿斜面向下C.剪斷彈簧后，滑塊A仍保持靜止?fàn)顟B(tài)D.剪斷細(xì)線的瞬間，滑塊B的加速度可能為g題型三：輕桿連接體模型瞬時(shí)性問(wèn)題【知識(shí)思維方法技巧】剪斷繩子或撤去外力后，兩物體用輕桿連接，采用整體法，得出整體的加速度，再隔離單個(gè)物體分析；兩物體用輕繩連接，可假設(shè)繩子有力（繩子繃直）采用先整體后隔離的方法，判斷假設(shè)是否成立，從而得出正確的結(jié)論．【典例3拔尖題】如圖甲、乙所示，細(xì)繩拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球分別用固定在墻上的輕質(zhì)鉸鏈桿和輕質(zhì)彈簧支撐，平衡時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角均為53°，輕桿和輕彈簧均水平。已知重力加速度為g，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。下列結(jié)論正確的是()A.甲、乙兩種情境中，小球靜止時(shí)，細(xì)繩的拉力大小均為eq\f(4,3)mgB.甲圖所示情境中，細(xì)繩燒斷瞬間小球的加速度大小為eq\f(4,3)gC.乙圖所示情境中，細(xì)繩燒斷瞬間小球的加速度大小為eq\f(5,3)gD.甲、乙兩種情境中，細(xì)繩燒斷瞬間小球的加速度大小均為eq\f(5,3)g題型四：組合連接體模型瞬時(shí)性問(wèn)題【典例4拔尖題】如圖所示，A、B、C、D四個(gè)小球質(zhì)量分別為m、4m、2m、3m，用細(xì)線連著，在A和C之間細(xì)線上還串接有一段輕彈簧，懸掛在光滑定滑輪的兩邊并處于靜止?fàn)顟B(tài)．彈簧的形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi)，重力加速度大小為，則下列說(shuō)法正確的是A．剪斷CD間細(xì)線的一瞬間，小球C的加速度大小為3gB．剪斷CD間細(xì)線的一瞬間，小球A和B的加速度大小均為gC．剪斷AB間細(xì)線的一瞬間，小球C的加速度大小為零D．剪斷C球上方細(xì)線的一瞬間，小球A和B的加速度大小均為零【典例4拔尖題對(duì)應(yīng)練習(xí)】如圖所示，A、B、C三球質(zhì)量均為m，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與A球相連，A、B間固定一個(gè)輕桿，B、C間由一輕質(zhì)細(xì)線連接．傾角為θ的光滑斜面固定在地面上，彈簧、輕桿與細(xì)線均平行于斜面，初始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線被燒斷的瞬間，已知重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是()A．A球的受力情況未變，加速度為零B．C球的加速度沿斜面向下，大小為eq\f(g,2)C．A、B之間桿的拉力大小為2mgsinθD．A、B兩個(gè)小球的加速度均沿斜面向上，大小均為eq\f(1,2)gsinθ 題型五：組合連接體模型+接觸式模型瞬時(shí)性問(wèn)題【典例5拔尖題】如圖所示，質(zhì)量均為2kg的物體A、B靜止在豎直的輕彈簧上面。質(zhì)量為1kg的物體C用細(xì)線懸掛起來(lái)，B、C緊挨在一起，但B、C之間無(wú)壓力。某時(shí)刻將細(xì)線剪斷，則細(xì)線剪斷瞬間，B對(duì)A的壓力大小為()A.24NB.0C.36ND.28N【典例5拔尖題對(duì)應(yīng)練習(xí)】如圖所示，物塊A、B、C、D均靜止，互不粘連且質(zhì)量均為m，A通過(guò)上方細(xì)繩拴接在頂板，B、C分別與彈簧連接。已知A、B之間恰好無(wú)擠壓，C、D接觸面光滑，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是()A.剪斷細(xì)繩瞬間，A的加速度大小為0 B.剪斷細(xì)繩瞬間，B的加速度大小為gC.迅速抽出D后瞬間，C的加速度大小為g D.迅速抽出D后瞬間，B的加速度大小為g題型六：系統(tǒng)處于完全失重狀態(tài)時(shí)的瞬時(shí)性問(wèn)題【知識(shí)思維方法技巧】在完全失重的狀態(tài)下，一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失。如上下放置的物體間不再相互擠壓、單擺停擺、天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體不再產(chǎn)生壓強(qiáng)和浮力等。類型一：空中連接體相對(duì)地面瞬時(shí)性問(wèn)題【典例6a拔尖題】（多選）如圖所示，箱子A被彈簧吊著，箱內(nèi)放有物塊B，它們的質(zhì)量均為m，現(xiàn)對(duì)箱子施加豎直向上的，使系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。則在撤去F的瞬間（）A．物體A處于超重狀態(tài)，物體B處于完全失重狀態(tài)B．彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈力大小為C．A、B的加速度分別為，D．A、B的加速度分別為，類型二：水中連接體相對(duì)地面瞬時(shí)性問(wèn)題【典例6b拔尖題】我國(guó)宇航員王亞平進(jìn)行了太空授課，使得我國(guó)很多中小學(xué)生對(duì)微重力下液體內(nèi)部的受力情況感到好奇，某同學(xué)為了在地面探究微重力下液體內(nèi)部的受力情況，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，密度為ρ(ρ<ρ水)的木球與輕質(zhì)彈簧相連后置于充滿水的密閉容器中，彈簧的另一端固定于容器的底部．水與木球的密度差為Δρ(Δρ>0)，重力加速度為g.初始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)靜止，現(xiàn)將容器由靜止釋放，則釋放瞬間木球相對(duì)于地面的加速度大小為()A．g B．g C．(1－)g D．(1＋)g類型三：水中連接體相對(duì)杯子瞬時(shí)性問(wèn)題【典例6c拔尖題】如圖所示，A、B、C為三個(gè)實(shí)心小球，A為鐵球，B、C為木球．A、B兩球分別連接在兩根彈簧上，C球連接在細(xì)線一端，彈簧和細(xì)線的下端固定在裝水的杯子底部，該水杯置于用繩子懸掛的靜止吊籃內(nèi)．若將掛吊籃的繩子剪斷，則剪斷的瞬間相對(duì)于杯底(不計(jì)空氣阻力，ρ木<ρ水<ρ鐵)()A．A球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，B、C球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)B．A、B球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng)C．A球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，B球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng)D．A球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，B球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng)考點(diǎn)二：超重與失重現(xiàn)象【知識(shí)思維方法技巧】（1）超重和失重的對(duì)比定義產(chǎn)生條件超重物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受重力的現(xiàn)象物體具有向上的加速度失重物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受重力的現(xiàn)象物體具有向下的加速度完全失重物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸掛物的拉力)等于0的現(xiàn)象稱為完全失重現(xiàn)象物體的加速度a＝g，方向豎直向下（2）對(duì)超重、失重現(xiàn)象的理解：①不論超重、失重或完全失重，物體的重力都不變，只是“視重”（物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Γ└淖?。②在完全失重的狀態(tài)下，一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失。如上下放置的物體間不再相互擠壓、單擺停擺、天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體不再產(chǎn)生壓強(qiáng)和浮力等。自由落體、豎直上拋、斜拋、平拋及宇航員在太空中的宇宙飛船里，無(wú)論飛船做圓周運(yùn)動(dòng)或者是橢圓運(yùn)動(dòng)，這些運(yùn)動(dòng)的物體（宇航員）都處于完全失重狀態(tài)。③物體是否處于超重或失重狀態(tài)，不在于物體向上運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng)，而在于物體的加速度方向，只要其加速度在豎直方向上有分量，物體就會(huì)處于超重或失重狀態(tài)．題型一：超重、失重的判斷【知識(shí)思維方法技巧】判斷超重和失重的方法：從受力的角度判斷當(dāng)物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；小于重力時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；等于零時(shí)，物體處于完全失重狀態(tài)從加速度的角度判斷當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；具有向下的加速度時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；向下的加速度a＝g時(shí)，物體處于完全失重狀態(tài)從速度變化的角度判斷①物體向上加速或向下減速時(shí)，超重②物體向下加速或向上減速時(shí)，失重類型一：物體在豎直方向運(yùn)動(dòng)的超重與失重現(xiàn)象【典例1a拔尖題】(多選)蹦床屬于體操運(yùn)動(dòng)的一種，有“空中芭蕾”之稱．某次比賽過(guò)程中，一運(yùn)動(dòng)員做蹦床運(yùn)動(dòng)時(shí)，利用力傳感器測(cè)得運(yùn)動(dòng)員所受蹦床彈力F隨時(shí)間t的變化圖像如圖所示．若運(yùn)動(dòng)員僅在豎直方向運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度大小g＝10m/s2.依據(jù)圖像給出的信息，下列說(shuō)法正確的是()A．運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為60kgB．運(yùn)動(dòng)員的最大加速度為45m/s2C．運(yùn)動(dòng)員離開蹦床后上升的最大高度為5mD．9.3s至10.1s內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員一直處于超重狀態(tài)【典例1a拔尖題對(duì)應(yīng)練習(xí)】很多智能手機(jī)都有加速度傳感器．小明把手機(jī)平放在手掌上，打開加速度傳感器，記錄手機(jī)在豎直方向上加速度的變化情況．若手掌迅速向下運(yùn)動(dòng)，讓手機(jī)脫離手掌而自由下落，然后接住手機(jī)，手機(jī)屏幕上獲得的圖像如圖甲所示．以下實(shí)驗(yàn)中手機(jī)均無(wú)翻轉(zhuǎn)．下列說(shuō)法正確的是()A．若將手機(jī)豎直向上拋出再落回手掌中，所得圖像可能如圖乙所示B．若保持手托著手機(jī)，小明做下蹲動(dòng)作，整個(gè)下蹲過(guò)程所得圖像可能如圖丙所示C．若手托著手機(jī)一起由靜止豎直向上運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后停止，所得圖像可能如圖丁所示D．手機(jī)屏幕上的圖像出現(xiàn)正最大值時(shí)，表明手機(jī)處于失重狀態(tài)類型二：物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的超重與失重現(xiàn)象【典例1b拔尖題】如圖，斜面固定，CD段光滑，DE段粗糙，A、B兩物體疊放在一起從C點(diǎn)由靜止下滑，下滑過(guò)程中A、B始終保持相對(duì)靜止，則()A．在CD段時(shí)，A受三個(gè)力作用B．在DE段時(shí)，A的加速度一定平行于斜面向上C．在DE段時(shí)，A受摩擦力方向一定沿斜面向上D．整個(gè)下滑過(guò)程中，A、B均處于失重狀態(tài)類型三：物體在水中運(yùn)動(dòng)的超重與失重現(xiàn)象【知識(shí)思維方法技巧】利用等效系統(tǒng)法分析臺(tái)秤示數(shù)的變化問(wèn)題，系統(tǒng)整體的加速狀態(tài)=小球的加速狀態(tài)+與小球等體積的“水球”加速運(yùn)動(dòng)?！镜淅?c拔尖題】如圖所示，臺(tái)秤上放一個(gè)木箱，木箱內(nèi)有質(zhì)