必修一牛頓第二定律習(xí)題.doc

1 牛頓第一定律牛頓第三定律1物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變了，不可能發(fā)生的是()A速率不變B速度不變C慣性大小隨之變化D物體未受任何力2一汽車(chē)在路面情況相同的公路上直線行駛，下面關(guān)于車(chē)速、慣性、質(zhì)量和滑行路程的討論，正確的是()A車(chē)速越大，它的慣性越大B質(zhì)量越大，它的慣性越大C車(chē)速越大，剎車(chē)后滑行的路程越長(zhǎng)D車(chē)速越大，剎車(chē)后滑行的路程越長(zhǎng)，所以慣性越大3下列說(shuō)法正確的是()A凡大小相等、方向相反、分別作用在兩個(gè)物體上的兩個(gè)力必定是一對(duì)作用力和反作用力B凡是大小相等，方向相反、作用在同一物體上的兩個(gè)力必定是一對(duì)作用力和反作用力C凡是大小相等、方向相反、作用在同一直線上且分別作用在兩個(gè)物體上的兩個(gè)力必定是一對(duì)作用力和反作用力D相互作用的一對(duì)力究竟稱(chēng)哪一個(gè)力是反作用力是任意的4如所圖3-1-1示，底板光滑的小車(chē)放在水平地面上，其上放有用兩個(gè)完全相同且量程均為20N的彈簧秤，甲、乙系住一個(gè)質(zhì)量為1kg的物塊。當(dāng)小車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩彈簧秤的示數(shù)均為10N.則當(dāng)小車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧秤甲的示數(shù)變?yōu)?N，這時(shí)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小是()甲乙圖3-1-1A2m/s2B4m/s2C6m/s2D8m/s2圖3-1-25如圖3-1-2所示，A是用繩拴在車(chē)廂底部上的氫氣球，B是用繩掛在車(chē)廂頂?shù)慕饘偾?。開(kāi)始時(shí)它們和車(chē)廂一起向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)，若突然剎車(chē)使車(chē)廂作勻減速運(yùn)動(dòng)，則下列哪個(gè)圖能正確表示剎車(chē)期間車(chē)內(nèi)的情況？()6如圖3-1-3所示，一個(gè)盛水的容器底部有一個(gè)小孔.靜止時(shí)用手指堵住小孔不讓它漏水，假設(shè)容器在下述幾種運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持平動(dòng)，且忽略空氣阻力，則()圖3-1-3A容器自由下落時(shí)，小孔向下漏水B將容器豎直向上拋出，容器向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，小孔向下漏水，容器向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，小孔不向下漏水C將容器水平拋出，容器在運(yùn)動(dòng)中小孔向下漏水D將容器斜向上拋出，容器在運(yùn)動(dòng)中小孔不向下漏水7站在地面上的人看到放在行駛著的汽車(chē)中間的木箱突然向車(chē)廂前面移動(dòng)，則可知汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)是()A勻速直線運(yùn)動(dòng)B加速前進(jìn)C減速前進(jìn)D向右轉(zhuǎn)彎8在地球赤道上的A處?kù)o止放置一個(gè)小物體，現(xiàn)在設(shè)想地球?qū)π∥矬w的萬(wàn)有引力突然消失，則在數(shù)小時(shí)內(nèi)，小物體相對(duì)于A點(diǎn)處的地面來(lái)說(shuō)，將()A水平向東飛去B原地不動(dòng)，物體對(duì)地面的壓力消失C向上并漸偏向西方飛去D向上并漸偏向東方飛去E一直垂直向上飛去9如圖3-1-4物體A重10N，物體A與豎直墻之間的最大靜摩擦力是兩者間正壓力的0.5倍，用一個(gè)與水平成45角的力作用在物體上，要使物體A靜止于墻上，則F的取值是多少？圖3-1-410在光滑的水平軌道上有兩個(gè)半徑都是r的小球A和B，質(zhì)量分別為m和2m，當(dāng)兩球心的距離圖3-1-5大于l(l比2r大得多)時(shí),兩球之間無(wú)相互作用力:當(dāng)兩球心間的距離等于或小于l時(shí),兩球之間存在相互作用的恒定斥力F.設(shè)A球從遠(yuǎn)離B球處以速度v0沿兩球連心線向原來(lái)靜止的B球運(yùn)動(dòng),如圖3-1-5所示.欲使兩球不發(fā)生接觸,V0必須滿(mǎn)足什么條件?11如圖3-1-6所示，(a)圖中水平橫梁AB的A端通過(guò)鉸鏈連在墻上，橫梁可繞A端上下轉(zhuǎn)動(dòng)，輕繩BC系在B端，并固定于墻上C點(diǎn)，B端掛質(zhì)量為m的物體. (b)圖中水平橫梁的一端A插入墻內(nèi)，另一端裝有一滑輪，輕繩的一端固定在墻上，另一端跨過(guò)滑輪后掛質(zhì)量也為m的物體.求兩水平橫梁作用力的大小.圖3-1-712如圖3-1-7所示，一正方體小鐵塊沿與水平方向成30角的直角三角鐵剛好勻速下滑，則此時(shí)鐵塊與角鐵間的動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)為多少？(角鐵兩角與水平面夾角a45)高考資源網(wǎng)()來(lái)源：高考資源網(wǎng)版權(quán)所有：高考資源網(wǎng)(www.k s 5 版權(quán)所有：高考資源網(wǎng)()牛頓第二定律一、牛頓第二定律1.內(nèi)容：物體的加速度與所受合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同2.公式：F=ma3、對(duì)牛頓第二定律理解：（1）F=ma中的F為物體所受到的合外力（2）Fma中的m，當(dāng)對(duì)哪個(gè)物體受力分析，就是哪個(gè)物體的質(zhì)量，當(dāng)對(duì)一個(gè)系統(tǒng)（幾個(gè)物體組成一個(gè)系統(tǒng)）做受力分析時(shí)，如果F是系統(tǒng)受到的合外力，則m是系統(tǒng)的合質(zhì)量（3）Fma中的 F與a有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系， F變a則變，F(xiàn)大小變，a則大小變，F(xiàn)方向變a也方向變（4）Fma中的 F與a有矢量對(duì)應(yīng)關(guān)系， a的方向一定與F的方向相同。（5）Fma中，可根據(jù)力的獨(dú)立性原理求某個(gè)力產(chǎn)生的加速度，也可以求某一個(gè)方向合外力的加速度（6）Fma中，F(xiàn)的單位是牛頓，m的單位是千克，a的單位是米秒2（7）Fma的適用范圍：宏觀、低速【例1】如圖所示，輕繩跨過(guò)定滑輪（與滑輪問(wèn)摩擦不計(jì)）一端系一質(zhì)量為m的物體，一端用PN的拉力，結(jié)果物體上升的加速度為a1，后來(lái)將PN的力改為重力為PN的物體，m向上的加速度為a2則（ ） Aa1a2 ；Ba1a2 ；C、a1a2 ；D無(wú)法判斷簡(jiǎn)析：a1P/m，a2=p/（m）所以a1a2注意： Fma關(guān)系中的m為系統(tǒng)的合質(zhì)量二、突變類(lèi)問(wèn)題（力的瞬時(shí)性）（1）物體運(yùn)動(dòng)的加速度a與其所受的合外力F有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，每一瞬時(shí)的加速度只取決于這一瞬時(shí)的合外力，而與這一瞬時(shí)之前或之后的力無(wú)關(guān)，不等于零的合外力作用的物體上，物體立即產(chǎn)生加速度；若合外力的大小或方向改變，加速度的大小或方向也立即（同時(shí)）改變；若合外力變?yōu)榱?，加速度也立即變?yōu)榱悖ㄎ矬w運(yùn)動(dòng)的加速度可以突變）。（2）中學(xué)物理中的“繩”和“線”，是理想化模型，具有如下幾個(gè)特性： A輕：即繩（或線）的質(zhì)量和重力均可視為等于零，同一根繩（或線）的兩端及其中間各點(diǎn)的張為大小相等。B軟：即繩（或線）只能受拉力，不能承受壓力（因繩能變曲），繩與其物體相互間作用力的方向總是沿著繩子且朝繩收縮的方向。C不可伸長(zhǎng)：即無(wú)論繩所受拉力多大，繩子的長(zhǎng)度不變，即繩子中的張力可以突變。（3）中學(xué)物理中的“彈簧”和“橡皮繩”，也是理想化模型，具有如下幾個(gè)特性：A輕：即彈簧（或橡皮繩）的質(zhì)量和重力均可視為等于零，同一彈簧的兩端及其中間各點(diǎn)的彈力大小相等。B彈簧既能承受拉力，也能承受壓力（沿著彈簧的軸線），橡皮繩只能承受拉力。不能承受壓力。C、由于彈簧和橡皮繩受力時(shí)，要發(fā)生形變需要一段時(shí)間，所以彈簧和橡皮繩中的彈力不能發(fā)生突變。（4）做變加速度運(yùn)動(dòng)的物體，加速度時(shí)刻在變化（大小變化或方向變化或大小、方向都變化度叫瞬時(shí)加速度，由牛頓第二定律知，加速度是由合外力決定的，即有什么樣的合外力就有什么樣的加速度相對(duì)應(yīng)，當(dāng)合外力恒定時(shí)，加速度也恒定，合外力隨時(shí)間變化時(shí)，加速度也隨時(shí)間改變，且瞬時(shí)力決定瞬時(shí)加速度，可見(jiàn)，確定瞬時(shí)加速度的關(guān)鍵是正確確定瞬時(shí)作用力?！纠?】如圖（a）所示，一質(zhì)量為m的物體系于長(zhǎng)度分別為l1、12的兩根細(xì)繩上，l1的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為,l2水平拉直，物體處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)將l2線剪斷，求剪斷瞬間物體的加速度。（1)下面是某同學(xué)對(duì)該題的一種解法： 設(shè)l1線上拉力為FT1，l2 線上拉力為FT2，重力為mg,物體在三力作用下保持平衡：FT 1 cosmg，F(xiàn)T 1sinFT2，F(xiàn)T2mgtan剪斷線的瞬間，F(xiàn)T2突然消失，物體即在FT2,反方向獲得加速度因?yàn)閙gtan=ma,所以加速度agtan，方向在FT2反方向。你認(rèn)為這個(gè)結(jié)果正確嗎？請(qǐng)對(duì)該解法作出評(píng)價(jià)并說(shuō)明（2）若將圖a中的細(xì)線11改為長(zhǎng)度相同、質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧，如圖b所示，其他條件不變，求解的步驟與（1）完全相同，即a=gtan,你認(rèn)為這個(gè)結(jié)果正確嗎？請(qǐng)說(shuō)明理由 解析：(1)結(jié)果不正確因?yàn)?2被剪斷的瞬間,11上張力的大小發(fā)生了突變，此瞬間FT1=mgcos,它與重力沿繩方向的分力抵消，重力垂直于繩方向的分力產(chǎn)生加速度:a=gsin。(2)結(jié)果正確，因?yàn)閘2被剪斷的瞬間，彈簧11的長(zhǎng)度不能發(fā)生突變，F(xiàn)T 1的大小方向都不變，它與重力的合力大小與FT2方向相反，所以物體的加速度大小為：a=gtan。三 、翰林匯翰林匯翰林匯翰林匯動(dòng)力學(xué)的兩類(lèi)基本問(wèn)題 1、已知物體的受力情況求物體運(yùn)動(dòng)中的某一物理量：應(yīng)先對(duì)物體受力分析，然后找出物體所受到的合外力，根據(jù)牛頓第二定律求加速度a，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求運(yùn)動(dòng)中的某一物理量2、已知物體的運(yùn)動(dòng)情況求物體所受到的某一個(gè)力：應(yīng)先根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求得加速度a，再根據(jù)牛頓第二定律求物體所受到的合外力，從而就可以求出某一分力 綜上所述，解決問(wèn)題的關(guān)鍵是先根據(jù)題目中的已知條件求加速度a，然后再去求所要求的物理量，加速度象紐帶一樣將運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)連為一體【例3】如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距S3.5m，工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1。工件滑上A端瞬時(shí)速度VA4 m/s,達(dá)到B端的瞬時(shí)速度設(shè)為vB。(1)若傳送帶不動(dòng)，vB多大？(2)若傳送帶以速度v(勻速）逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，vB多大？(3)若傳送帶以速度v(勻速）順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，vB多大？【解析】(1)傳送帶不動(dòng)，工件滑上傳送帶后，受到向左的滑動(dòng)摩擦力（Ff=mg)作用，工件向右做減速運(yùn)動(dòng)，初速度為VA，加速度大小為aglm/s2，到達(dá)B端的速度.(2)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，工件滑上傳送帶后，受到向左的滑動(dòng)摩擦力仍為Ff=mg ，工件向右做初速VA，加速度大小為ag1 m/s2減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B端的速度vB=3 m/s.(3)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)傳送帶速度v的大小，由下列五種情況：若vVA，工件滑上傳送帶時(shí)，工件與傳送帶速度相同，均做勻速運(yùn)動(dòng)，工件到達(dá)B端的速度vB=vA若v，工件由A到B，全程做勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B端的速度vB=5 m/s.若vVA，工件由A到B，先做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度增加到傳送帶速度v時(shí)，工件與傳送帶一起作勻速運(yùn)動(dòng)速度相同，工件到達(dá)B端的速度vB=v.若v時(shí)，工件由A到B，全程做勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B端的速度若vAv，工件由A到B，先做勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減小到傳送帶速度v時(shí)，工件與傳送帶一起作勻速運(yùn)動(dòng)速度相同，工件到達(dá)B端的速度vBv。 說(shuō)明：（1）解答“運(yùn)動(dòng)和力”問(wèn)題的關(guān)鍵是要分析清楚物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，弄清所給問(wèn)題的物理情景（2）審題時(shí)應(yīng)注意由題給條件作必要的定性分析或半定量分析（3）通過(guò)此題可進(jìn)一步體會(huì)到，滑動(dòng)摩擦力的方向并不總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)而是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，它可能是阻力，也可能是動(dòng)力【例4】質(zhì)量為m的物體放在水平地面上，受水平恒力F作用，由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)ts后，撤去水平拉力F，物體又經(jīng)過(guò)ts停下，求物體受到的滑動(dòng)摩擦力f 解析：物體受水平拉力F作用和撤去F后都在水平面上運(yùn)動(dòng)，因此，物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)所受滑動(dòng)磨擦力f大小恒定我們將物體的運(yùn)動(dòng)分成加速和減速兩個(gè)階段來(lái)分析時(shí)，兩段的加速度均可以用牛頓第二定律得出，然后可由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求出加速度之間的關(guān)系，從而求解滑動(dòng)摩擦力 分析物體在有水平力F作用和撤去力F以后的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律F合=ma， 則加速階段的加速度a1=（Ff）/m經(jīng)過(guò)ts后，物體的速度為v=a1t撤去力F后，物體受阻力做減速運(yùn)動(dòng)，其加速度a2=f/m因?yàn)榻?jīng)ts后，物體速度由v減為零，即02一a2t依、兩式可得a1=a2，依、可得（Ff）/m= f/m可求得滑動(dòng)摩擦力f=F 答案：F規(guī)律方法1、 瞬時(shí)加速度的分析【例5】如圖（a）所示，木塊A、B用輕彈簧相連，放在懸掛的木箱C內(nèi)，處于靜止?fàn)顟B(tài)，它們的質(zhì)量之比是1：2：3。當(dāng)剪斷細(xì)繩的瞬間，各物體的加速度大小及其方向？【解析】設(shè)A的質(zhì)量為m，則B、C的質(zhì)量分別為2m、3m 在未剪斷細(xì)繩時(shí)，A、B、C均受平衡力作用，受力如圖（b）所示。剪斷繩子的瞬間，彈簧彈力不發(fā)生突變，故Fl大小不變。而B(niǎo)與C的彈力怎樣變化呢？首先B、C間的作用力肯定要變化，因?yàn)橄到y(tǒng)的平衡被打破，相互作用必然變化。我們沒(méi)想一下B、C間的彈力瞬間消失。此時(shí)C 做自由落體運(yùn)動(dòng)，acg；而B(niǎo)受力F1和2mg，則aB=（F1+2mg）/2mg，即B的加速度大于C的加速度，這是不可能的。因此 B、C之間仍然有作用力存在，具有相同的加速度。設(shè)彈力為N，共同加速度為a，則有 F12mgN2ma 3mgN 3ma F1=mg 解答 a12， N06 mg 所以剪斷細(xì)繩的瞬間，A的加速度為零；B。C加速度相同，大小均為12g，方向豎直向下。 【例6】在光滑水平面上有一質(zhì)量mIkg的小球，小球與水平輕彈簧和與水平方向夾角O為300的輕繩的一端相連，如圖所示，此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零，當(dāng)剪斷輕繩的瞬間，小球加速度的大小和方向如何？此時(shí)輕彈簧的彈力與水平面對(duì)球的彈力比值是多少？ 簡(jiǎn)析：小球在繩末斷時(shí)受三個(gè)力的作用， 繩剪斷的瞬間，作用于小球的拉力T立即消失，但彈簧的形變還存在，故彈簧的彈力F存在 （1）繩未斷時(shí)： Tcos300F，Tsin300mg 解得：T20 N F10 N（2）繩斷的瞬間：T=0，在豎直方向支持力N=mg，在水平方向F=ma，所以a=F/m=10m/s2 此時(shí)F/N=10/10= 當(dāng)將彈簧改為輕繩時(shí)，斜向上拉繩斷的時(shí)間，水平繩的拉力立即為零BCAm【例7】如圖所示,小球質(zhì)量為m,被三根質(zhì)量不計(jì)的彈簧A、B、C拉住,彈簧間的夾角均為1200,小球平衡時(shí), A、B、C的彈力大小之比為3：3：1,當(dāng)剪斷C瞬間,小球的加速度大小及方向可能為g/2,豎直向下;g/2,豎直向上;g/4,豎直向下;g/4,豎直向上;A、;B、;C、;D、;解析:設(shè)彈簧C中的彈力大小為F,則彈簧A、B中的彈力大小為3F.(1)當(dāng)A、B、C均體現(xiàn)拉力:平衡時(shí)3F=Fmg,F=mg.剪斷C時(shí):3Fmg=ma1a1=g,方向豎直向上.(2)當(dāng)A、B體現(xiàn)為拉力,C體現(xiàn)為推力:平衡時(shí):3FF=mg,F=mg;剪斷C時(shí):3Fmg=ma2 , a2=g,方向豎直向下.故答案C.2、用牛頓第二定律分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)牛頓第二定律的核心是加速度與合外力的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，瞬時(shí)力決定瞬時(shí)加速度，解決這類(lèi)問(wèn)題要注意：(1)確定瞬時(shí)加速度關(guān)鍵是正確確定瞬時(shí)合外力(2)當(dāng)指定某個(gè)力變化時(shí)，是否還隱含著其他力也發(fā)生變化（3）整體法與隔離法的靈活運(yùn)用【例8】如圖所示，一向右運(yùn)動(dòng)的車(chē)廂頂上懸掛兩單擺M和N,它們只能在圖所示平面內(nèi)擺動(dòng)，某一瞬時(shí)出現(xiàn)圖示情景，由此可知車(chē)廂的運(yùn)動(dòng)及兩單擺相對(duì)車(chē)廂運(yùn)動(dòng)的可能情況是（ ）MNA、車(chē)廂做勻速直線運(yùn)動(dòng),M在擺動(dòng)，N在靜止；B、車(chē)廂做勻速直線運(yùn)動(dòng),M在擺動(dòng)，N也在擺動(dòng)；C、車(chē)廂做勻速直線運(yùn)動(dòng)，M靜止，N在擺動(dòng)；D、車(chē)廂做勻加速直線運(yùn)動(dòng),M靜止，N也靜止；解析：由牛頓第一定律，當(dāng)車(chē)廂做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，相對(duì)于車(chē)廂靜止的小球，其懸線應(yīng)在豎直方向上，故M球一定不能在圖示情況下相對(duì)車(chē)廂靜止，說(shuō)明M正在擺動(dòng)；而N既有可能相對(duì)于車(chē)廂靜止，也有可能是相對(duì)小車(chē)擺動(dòng)恰好到達(dá)圖示位置。知A、B正確，C錯(cuò)；當(dāng)車(chē)廂做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，合外力一定不等于零，故不會(huì)出現(xiàn)N球懸線豎直的情況，D錯(cuò)。答案：AB【例9】一個(gè)人蹲在臺(tái)秤上。試分析：在人突然站起的過(guò)程中，臺(tái)秤的示數(shù)如何變化？【解析】從蹲于臺(tái)秤上突然站起的全過(guò)程中，人體質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示。 在0t1時(shí)間內(nèi)：質(zhì)心處于靜止?fàn)顟B(tài)臺(tái)秤示數(shù)等于體重。F=mg。 在t1t2時(shí)間內(nèi)：質(zhì)心作加速度（a）減小的加速度運(yùn)動(dòng)，處于超重狀態(tài)臺(tái)秤示數(shù)大于體重Fmg十mamg 在t2時(shí)刻：a0，vvmax，質(zhì)心處于動(dòng)平衡狀態(tài)臺(tái)秤示數(shù)等于體重F=mg。 在t2t3時(shí)間內(nèi)：質(zhì)心作加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)臺(tái)秤示數(shù)小于體重F=mgmamg。 在t3t4時(shí)間內(nèi)：質(zhì)心又處于靜止?fàn)顟B(tài)臺(tái)秤示數(shù)又等于體重Fmg。 故臺(tái)秤的示數(shù)先偏大，后偏小，指針來(lái)回?cái)[動(dòng)一次后又停在原位置。思考：若人突然蹲下，臺(tái)秤示數(shù)又如何變化？v2v1【例10】如圖所示，一水平方向足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定的速度v1沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶右端有一個(gè)與傳送帶等高的光滑水平面，一物體以恒定速率v2沿直線向左滑向傳送帶后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又返回光滑水平面，速率為v/2，則下列說(shuō)法中正確的是（BC）A、只有v1= v2時(shí)，才有v/2v1B、若v1v2時(shí)，則v/2v2C、若v1v2時(shí)，則v/2v1；D、不管v2多大，總有v/2=v2；解析：物體在傳送帶上向左減速、向右加速的加速度大小相同；當(dāng)v1v2時(shí)，向左減速過(guò)程中前進(jìn)一定的距離，返回時(shí)，因加速度相同，在這段距離內(nèi)，加速所能達(dá)到的速度仍為v2當(dāng)v1v2時(shí)，返回過(guò)程中，當(dāng)速度增加到v1時(shí)，物體與傳送帶間將保持相對(duì)靜止，不再加速，最終以v1離開(kāi)傳送帶牛頓第二定律1.質(zhì)量為m的物體從高處釋放后豎直下落，在某時(shí)刻受到的空氣阻力為f，加速度為a，則f的大小為AB CfmgD【解析】以物體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有mgfma，解得，選項(xiàng)B正確。2. 如圖，一輛有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的小車(chē)上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車(chē)上，右端與一小球相連，設(shè)在某一段時(shí)間內(nèi)小球與小車(chē)相對(duì)靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，若忽略小球與小車(chē)間的摩擦力，則在此段時(shí)間內(nèi)小車(chē)可能是A.向右做加速運(yùn)動(dòng)B.向右做減速運(yùn)動(dòng)C.向左做加速運(yùn)動(dòng)D.向左做減速運(yùn)動(dòng)答案：AD解析：對(duì)小球水平方向受到向右的彈簧彈力N，由牛頓第二定律可知，小球必定具有向右的加速度，小球與小車(chē)相對(duì)靜止，故小車(chē)可能向右加速運(yùn)動(dòng)或向左減速運(yùn)動(dòng)。3人站在自動(dòng)扶梯的水平踏板上，隨扶梯斜向上勻速運(yùn)動(dòng)，如圖所示。以下說(shuō)法正確的是A人受到重力和支持力的作用B人受到重力、支持力和摩擦力的作用C人受到的合外力不為零D人受到的合外力方向與速度方向相同解析：由于人隨扶梯斜向上勻速運(yùn)動(dòng)，對(duì)其受力分析可知，人只受重力和支持力的作用，選項(xiàng)A正確。4一質(zhì)量為M的探空氣球在勻速下降，若氣球所受浮力F始終保持不變，氣球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力僅與速率有關(guān)，重力加速度為g現(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升，則需從氣球吊籃中減少的質(zhì)量為 A. B. C. D. 0答案：A解析：考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律。設(shè)減少的質(zhì)量為m，勻速下降時(shí)：Mg=Fkv，勻速上升時(shí)：Mgmgkv = F，解得mg = 2(M)，A正確。本題要注意受力分析各個(gè)力的方向。5.一有固定斜面的小車(chē)在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，小球通過(guò)細(xì)繩與車(chē)頂相連。小球某時(shí)刻正處于圖示狀態(tài)。設(shè)斜面對(duì)小球的支持力為N，細(xì)繩對(duì)小球的拉力為T(mén)，關(guān)于此時(shí)刻小球的受力情況，下列說(shuō)法正確的是 A.若小車(chē)向左運(yùn)動(dòng)，N可能為零 B.若小車(chē)向左運(yùn)動(dòng)，T可能為零 C.若小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)，N不可能為零 D.若小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)，T不可能為零答案：AB解析:本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律。對(duì)小球受力分析，當(dāng)N為零時(shí)，小球的合外力水平向右，加速度向右，故小車(chē)可能向右加速運(yùn)動(dòng)或向左減速運(yùn)動(dòng)，A對(duì)C錯(cuò)；當(dāng)T為零時(shí)，小球的合外力水平向左，加速度向左，故小車(chē)可能向右減速運(yùn)動(dòng)或向左加速運(yùn)動(dòng)，B對(duì)D錯(cuò)。解題時(shí)抓住N、T為零時(shí)受力分析的臨界條件，小球與車(chē)相對(duì)靜止，說(shuō)明小球和小車(chē)只能有水平的加速度，作為突破口。6如所示，位于光滑固定斜面上的小物塊P受到一水平向右的推力F的作用。已知物塊P沿斜面加速下滑?，F(xiàn)保持F的方向不變，使其減小，則加速度BA一定變小 B一定變大FPC一定不變 D可能變小，可能變大，也可能不變7.某汽車(chē)的部分參數(shù)如下表，請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)完成表的其他部分。整車(chē)行使質(zhì)量1500Kg最大功率92KW加速性能0108Km/h(即30m/s)所需時(shí)間平均加速度11s_m/s2制動(dòng)性能車(chē)輛以36Km/h（即10m/s）行使時(shí)的制動(dòng)距離制動(dòng)過(guò)程中所受合外力6.5m_N答案：2.73 1.15104【解析】由可得a2.73m/s2；根據(jù)和Fma可得F1.15104N8.科研人員乘氣球進(jìn)行科學(xué)考察氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質(zhì)量為990 kg氣球在空中停留一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)氣球漏氣而下降，及時(shí)堵住堵住時(shí)氣球下降速度為1 m/s，且做勻加速運(yùn)動(dòng)，4 s內(nèi)下降了12 m為使氣球安全著陸，向艙外緩慢拋出一定的壓艙物此后發(fā)現(xiàn)氣球做勻減速運(yùn)動(dòng)，下降速度在5分鐘內(nèi)減少3 m/s若空氣阻力和泄漏氣體的質(zhì)量均可忽略，重力加速度g9.89 m/s2，求拋掉的壓艙物的質(zhì)量解析：由牛頓第二定律得：mgfma 拋物后減速下降有： va/t 解得：9.直升機(jī)沿水平方向勻速飛往水源取水滅火，懸掛著m500 kg空箱的懸索與豎直方向的夾角145。直升機(jī)取水后飛往火場(chǎng)，加速度沿水平方向，大小穩(wěn)定在a1.5 m/s2時(shí)，懸索與豎直方向的夾角214。如果空氣阻力大小不變，且忽略懸索的質(zhì)量，試求水箱中水的質(zhì)量M。（取重力加速度g10 m/s2；sin140.242； cos140.970）解：直升機(jī)取水，水箱受力平衡： 解得： 直升機(jī)返回，由牛頓第二定律得： 解得水箱中水的質(zhì)量為：M4.5103 kg(2010年廣東測(cè)試)在光滑水平面上放著緊靠在一起的A、B兩物體，如右圖所示，B的質(zhì)量是A的2倍，B受到向右的恒力FB2 N，A受到的水平力FA(92t)N(t的單位是s，以向右為力的正方向)從t0開(kāi)始計(jì)時(shí)，則()AA物體在2 s末時(shí)刻的加速度是初始時(shí)刻的5/11倍Bt4 s后，B物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)Ct4.5 s時(shí)，A物體的速度為零Dt4.5 s后，A、B的加速度方向相反【解析】對(duì)于A、B整體根據(jù)牛頓第二定律有：FAFB(mAmB)a，設(shè)A、B間的作用力為F，則對(duì)B根據(jù)牛頓第二定律可得：FFBmBa，解得：FmBFBN.當(dāng)t4 s時(shí)F0，A、B兩物體開(kāi)始分離，此后B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，而A做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)t4.5 s時(shí)，A物體的加速度為零而速度不為零t4.5 s后，A所受合外力反向，即A、B的加速度方向相反當(dāng)t4 s后，B的加速度始終為aB.綜上所述，選項(xiàng)B、D正確【答案】BD2(2010年濰坊市)某人站在升降機(jī)底板的臺(tái)秤上，發(fā)現(xiàn)臺(tái)秤的示數(shù)比他的體重減少了20%.以下判斷正確的是()A升降機(jī)一定是在下降過(guò)程B升降機(jī)一定是在減速狀態(tài)C如果是在下降過(guò)程，則升降機(jī)肯定處于加速狀態(tài)D如果升降機(jī)是在減速狀態(tài)，則升降機(jī)肯定處于上升過(guò)程【解析】臺(tái)秤示數(shù)比實(shí)際體重小說(shuō)明人所受支持力減小，重力不變，故所受合力豎直向下，由牛頓第二定律可知，升降機(jī)與人的加速度方向豎直向下；若在下降過(guò)程，加速度與速度方向同向，升降機(jī)速度增加，C項(xiàng)正確；若在減速，說(shuō)明加速度與速度方向相反，即升降機(jī)處于上升過(guò)程中，D項(xiàng)正確【答案】CD3.(2010年無(wú)錫市)如右圖所示，帶有長(zhǎng)方體盒子的斜劈A放在固定的斜面體C的斜面上，在盒子內(nèi)放有光滑球B，B恰與盒子前、后壁P、Q點(diǎn)相接觸若使斜劈A在斜面體C上靜止不動(dòng)，則P、Q對(duì)球B無(wú)壓力以下說(shuō)明正確的是()A若C的斜面光滑，斜劈A由靜止釋放，則P點(diǎn)對(duì)球B有壓力B若C的斜面光滑，斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行，則P、Q對(duì)球B均無(wú)壓力C若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面勻速下滑，則P、Q對(duì)球B均無(wú)壓力D若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面加速下滑，則Q點(diǎn)對(duì)球B有壓力【解析】若C的斜面光滑，無(wú)論A由靜止釋放還是沿斜面向上滑行，通過(guò)對(duì)A、B整體受力分析可知，整體具有沿斜面向下的加速度，B球所受合力應(yīng)沿斜面向下，故Q點(diǎn)對(duì)球B有壓力，A、B項(xiàng)錯(cuò)；若C的斜面粗糙，斜劈A勻速下滑時(shí)，整體所受合力為零，故P、Q不可能對(duì)球B有壓力，C項(xiàng)正確；若C的斜面粗糙，斜劈A加速下滑時(shí)，A、B整體具有沿斜面向下的加速度，故球B所受合力也應(yīng)沿斜面向下，故Q點(diǎn)一定對(duì)球B有壓力，D項(xiàng)正確【答案】CD4.如右圖所示，水平力F作用在質(zhì)量為M的箱子上，箱內(nèi)有質(zhì)量為m的物體，m與M之間，M與地面間均光滑，(1)在m與箱后壁碰撞前，箱的加速度為()(2)在m與箱后壁碰撞后，與箱子結(jié)合為一體，則箱的加速度為()A. BF/(Mm)CF/M D(Fmg)/m【解析】牛頓第二定律的表達(dá)式為Fma，式中的F、m、a三者必需是對(duì)同一個(gè)研究對(duì)象如果是單一物體的質(zhì)量m，則必需是這一個(gè)物體所受的合外力F；若是系統(tǒng)的質(zhì)量m.則必需是系統(tǒng)所受到的合外力，不包括系統(tǒng)的內(nèi)力認(rèn)為兩種情況下都是選項(xiàng)B，實(shí)際上這是沒(méi)有理解F、m、a三者的同體性在m與箱后壁碰撞前，外力F對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為M；而m與箱后壁碰撞后，外力F對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為(Mm)所以前者選A后者應(yīng)選B.【答案】(1)A(2)B5如下圖所示，甲、乙兩圖都在光滑的水平面上的小車(chē)的質(zhì)量都是M，人的質(zhì)量都是m，甲圖人推車(chē)，乙圖人拉繩子的力都是F，(繩與輪的質(zhì)量和摩擦均不計(jì))，對(duì)于甲、乙兩車(chē)的加速度大小說(shuō)法正確的是()A甲車(chē)的加速度大小為B甲車(chē)的加速度大小為0C乙車(chē)的加速度大小為D乙車(chē)的加速度大小為0【解析】對(duì)于甲，以人車(chē)整體為研究對(duì)象，水平方向合力為零，由牛頓第二定律得a甲0；對(duì)乙水平方向整體受力為2FT，再由牛頓第二定律得a乙，所以說(shuō)項(xiàng)B、C正確【答案】BC6.(2010年湖南師大附中)在平直公路上，汽車(chē)作初速為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到v后立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)直到停止，vt圖象如右圖所示設(shè)汽車(chē)的牽引力為F，摩擦力為Ff，且Ff大小不變?nèi)^(guò)程中牽引力做功W1，克服摩擦力做功W2，則()AFFf13 BFFf41CW1W211 DW1W213【解析】利用vt圖可知，01 s的加速度a1是14 s的加速度a2的3倍，由牛頓第二定律，有FFfma1，F(xiàn)fma2可知B正確，由vt圖可知，01 s的位移s1是04 s的位移s2的1/4，由W1Fs1，W2Ffs2，可知C正確【答案】C7.(2010年湖南師大附中)如右圖，在一箱中，用壓縮的輕彈簧將金屬塊卡住，在箱的上頂板和下底板裝有壓力傳感器(頂面和底面均水平)，箱可以沿豎直軌道運(yùn)動(dòng)，當(dāng)箱以a2.0 m/s2的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，上頂板的壓力傳感器顯示的壓力為6.0 N，下底板的壓力傳感器顯示的壓力為10.0 N(取g10 m/s2)若上頂板壓力傳感器的示數(shù)是下底板壓力傳感器的示數(shù)的一半，則箱做_運(yùn)動(dòng)若上頂板壓力傳感器的示數(shù)為零，下底板示數(shù)恒定，則箱沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的可能情況為_(kāi)(寫(xiě)出運(yùn)動(dòng)特征及加速度的范圍)【答案】勻速直線運(yùn)動(dòng)向上勻加速或向下勻減速直線運(yùn)動(dòng)，a10 m/s28.(2010年福州三中)固定光滑細(xì)桿與地面成一定傾角，在桿上套有一個(gè)光滑小環(huán)，小環(huán)在沿桿方向的推力F作用下向上運(yùn)動(dòng)，推力F與小環(huán)速度v隨時(shí)間變化規(guī)律如右圖所示，取重力加速度g10 m/s2.則小環(huán)在02 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的加速度為_(kāi)，小球的質(zhì)量m_，細(xì)桿與地面間的傾角_.【答案】0.5 m/s21.0 kg309(2010年福建泉州市)一個(gè)靜止的傾角為30的長(zhǎng)斜面上的物體，被向下輕輕一推，它剛好能勻速下滑若給此物體一個(gè)v08 m/s沿斜面向上的初速度，取g10 m/s2，則物體經(jīng)過(guò)t1 s時(shí)間所通過(guò)的距離是多少？【解析】設(shè)物體的質(zhì)量為m，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，由于勻速下滑mgsin mgcos 設(shè)物體向上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為amgsin mgcos ma解得：a10 m/s2設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t0物體的速度減為零v0at0t00.8 s1 s物體速度減為零后將靜止在斜面上，所以通過(guò)的距離為s3.2 m.【答案】3.2 m10(2009年高考上海單科)如圖甲，質(zhì)量m1 kg的物體沿傾角37的固定粗糙斜面由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，風(fēng)對(duì)物體的作用力沿水平方向向右，其大小與風(fēng)速v成正比，比例系數(shù)用k表示，物體加速度a與風(fēng)速v的關(guān)系如圖乙所示，求：(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)比例系數(shù)k.(sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)牛頓第二定律 典型題歸納【模擬試題】 1. 鋼球在盛有足夠深油的油罐中由靜止開(kāi)始下落，若油對(duì)球的阻力正比于其速率，則球的運(yùn)動(dòng)情況是（ ）A. 先加速后勻速B. 先加速后減速最后靜止C. 先加速后減速最后勻速D. 加速度逐漸減小到零 2. 如圖所示，一木塊在水平恒力的作用下，沿光滑水平面向右做加速運(yùn)動(dòng)，前方墻上固定有一勁度系數(shù)足夠大的彈簧，當(dāng)木塊接觸彈簧后，將（ ）A. 立即做減速運(yùn)動(dòng)B. 立即做勻速運(yùn)動(dòng)C. 在一段時(shí)間內(nèi)速度繼續(xù)增大D. 當(dāng)彈簧壓縮量為最大時(shí)，物體速度為零，處于平衡狀態(tài) 3. 如圖所示，一物體從曲面上的Q點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，通過(guò)一段粗糙的傳送帶，傳送帶靜止，從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為；若傳送帶的皮帶在輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的帶動(dòng)下，上表面向左勻速運(yùn)動(dòng)，再次把物體從曲面的Q點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，達(dá)到A點(diǎn)時(shí)速度與第一次相同，從A到B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，則（ ）A. B. C. D. 無(wú)法確定 4. 質(zhì)量為的物體放在A地，用豎直向上的力F拉物體，物體的加速度a與拉力F的關(guān)系如圖中的所示；質(zhì)量為的物體在B地做類(lèi)似實(shí)驗(yàn)，測(cè)得關(guān)系如圖中的所示，設(shè)兩地重力加速度分別為和由圖可判定（ ）A. B. C. D. 5. 勻速上升的升降機(jī)頂部懸有一輕質(zhì)彈簧，彈簧下端掛一小球，若升降機(jī)突然停止，在地面觀察者看來(lái)，小球在繼續(xù)上升的過(guò)程中（ ）A. 速度逐漸減小B. 速度先增大后減小C. 加速度先減小后增大D. 加速度逐漸減小 6. 從加速豎直上升的氣球上落下一個(gè)物體，在物體剛離開(kāi)氣球的瞬間，下列說(shuō)法正確的是（ ）A. 物體立即向下做自由落體運(yùn)動(dòng)B. 物體具有豎直向上的加速度C. 物體的速度為零，但具有豎直向下的加速度D. 物體具有豎直向上的速度和豎直向下的加速度