人教版高中物理必修一專題25 牛頓第二定律的理解及應(yīng)用-（原卷版） 精講精練

專題25牛頓第二定律的理解及應(yīng)用1.內(nèi)容：物體運(yùn)動(dòng)的加速度與所受的合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與合外力相同。2.表達(dá)式：3.物理意義：反映物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小、方向與所受合外力的關(guān)系，這種關(guān)系是瞬時(shí)對應(yīng)的，4.適用范圍（1）牛頓第二定律只適用于慣性參考系（相對地面靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系）.（2）牛頓第二定律只適用于宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體5.對牛頓第二定律的理解同向性。公式是矢量式，任一時(shí)刻，F(xiàn)與a同向。正比性。m一定時(shí)，a∝F。瞬時(shí)性。a與F對應(yīng)同一時(shí)刻，即a為某時(shí)刻的加速度時(shí)，F(xiàn)為該時(shí)刻物體所受的合外力。因果性。F是產(chǎn)生a的原因，物體具有加速度是因?yàn)槲矬w受到了力。同一性。中，F(xiàn)、m、a對應(yīng)同一物體或同一系統(tǒng)。獨(dú)立性。①作用于物體上的每一個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二定律；②物體的實(shí)際加速度等于每個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和；③力和加速度在各個(gè)方向上的分量也遵從牛頓第二定律。局限性。①只適用于宏觀、低速運(yùn)動(dòng)情況，不適用于微觀、高速運(yùn)動(dòng)情況。②只適用于慣性參考系。6.牛頓第一定律與牛頓第二定律的關(guān)系①牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，它是以伽利略的“理想實(shí)驗(yàn)”為基礎(chǔ)，經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理而總結(jié)出來的；牛頓第二定律是通過探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系得出的實(shí)驗(yàn)定律。②牛頓第一定律不是牛頓第二定律的特例，而是物體不受任何外力的理想情況，在此基礎(chǔ)上，牛頓第二定律定量地指出了力和運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系：一、單選題1.（2019·衡陽縣第一中學(xué)高三一模）下列說法正確的是（）A.根據(jù)速度的定義式，當(dāng)非常小時(shí)，就可以用平均速度表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義運(yùn)用了微元法B.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法叫假設(shè)法C.法拉第通過實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場D.一個(gè)物體受到的合外力越大，它的速度變化一定越快2.（2020·浙江省高三其他）下列組合單位中與力的單位N（牛）不等效的是（）A.kg·m/s2 B.T·m2/s C.C·T·m/s D.T·A·m3.（2020·四川省瀘縣第四中學(xué)高一期末）如甲所示，滑輪質(zhì)量、摩擦均不計(jì)，質(zhì)量為2kg的物體在恒力F作用下由靜止開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，由此可知（g取10m/s2）（）A.物體加速度大小為2m/s2B.F的大小為21NC.4s末F的功率大小為42WD.4s內(nèi)F做功的平均功率為42W4.（2019·陜西省西安中學(xué)高三月考）下面四個(gè)圖象依次分別表示四個(gè)物體A，B，C，D的加速度a、速度v、位移x和滑動(dòng)摩擦力f隨時(shí)間變化的規(guī)律。其中物體一定受力平衡的是（）A.B.C.D.5.（2020·山東省高三其他）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B.甲圖所示情境中，細(xì)繩燒斷瞬間小球的加速度大小為C.乙圖所示情境中，細(xì)繩燒斷瞬間小球的加速度大小為D.甲、乙兩種情境中，細(xì)繩燒斷瞬間小球的加速度大小均為6.（2020·四川省棠湖中學(xué)高一期末）如圖所示，、兩個(gè)小球質(zhì)量為、，分別連在彈簧兩端，端用平行于斜面的細(xì)線固定在傾角為37°的光滑固定斜面上，若不計(jì)彈簧質(zhì)量，在線被剪斷瞬間，、兩球的加速度大小分別為（）A.和 B.0和 C.和0 D.0和7.（2020·宜賓市敘州區(qū)第二中學(xué)校高一期末）如圖所示，一根輕彈簧下端固定，豎立在水平面上.其正上方A位置有一只小球.小球從靜止開始下落，在B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力，在D位置小球速度減小到零.在小球下降階段下列說法中正確的是（）A.在B位置小球動(dòng)能最大.B.在C位置小球加速度最大.C.從A→C位置小球重力勢能的減少等于小球動(dòng)能的增加.D.從A→D位置小球重力勢能的減少等于彈簧彈性勢能的增加.二、多選題8.（2020·遼寧省高三三模）如圖甲所示，用粘性材料粘在一起的A、B兩物塊靜止于光滑水平面上，兩物塊的質(zhì)量分別為kg、kg，當(dāng)A、B之間產(chǎn)生拉力且大于0.6N時(shí)，A、B將會立刻分離不再有相互作用。從t=0時(shí)刻開始對物塊A施加一水平推力F1，同時(shí)對物塊B施加同一方向的水平拉力F2，使A、B從靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中F1、F2方向保持不變，F(xiàn)1、F2的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示的直線。下列關(guān)于A、B兩物塊受力及運(yùn)動(dòng)情況的分析，正確的是（）A.t=2.0s時(shí)刻A、B之間作用力大小為0.6NB.t=3.2s時(shí)刻A、B之間作用力為零C.t=4.0s時(shí)刻A、B分離D.t=4.0s時(shí)，A物塊的位移為10m9.（2020·內(nèi)蒙古自治區(qū)高三其他）如圖所示，質(zhì)量M的小球套在固定傾斜的光滑桿上，原長為l0的輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi).圖中AO水平，BO間連線長度恰好與彈簧原長相等，且與桿垂直，O′在O的正下方，C是AO′段的中點(diǎn)，θ＝30°.現(xiàn)讓小球從A處由靜止釋放，下列說法正確的有（）A.下滑過程中小球的機(jī)械能守恒B.小球滑到B點(diǎn)時(shí)的加速度為C.小球下滑到B點(diǎn)時(shí)速度最大D.小球下滑到C點(diǎn)時(shí)的速度為10.（2020·江蘇省淮陰中學(xué)高二期末）已知雨滴在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力f=kr2v2。其中k為比例系數(shù)，r為雨滴半徑，v為運(yùn)動(dòng)速率。t=0時(shí)，雨滴由靜止開始沿整直方向下落。落地前雨滴已做勻速運(yùn)動(dòng)且速率為v0用a表示雨滴的加速度，g表示重力加速度，下列圖象可能正確的是（）A.B.C.D.11.（2019·天津大鐘莊高中高一期中）如圖所示，物體在F的作用下在粗糙的水平面上向左運(yùn)動(dòng)，則（）A.物體受到向左的摩擦力；B.物體受到向右的摩擦力；C.物體可能做勻速運(yùn)動(dòng)；D.物體一定做減速運(yùn)動(dòng)。12.（2020·山東省高一期末）在光滑水平面上有一物塊受水平恒力F的作用而運(yùn)動(dòng)，在其正前方固定一個(gè)足夠長的輕質(zhì)彈簧，如圖所示，當(dāng)物塊與彈簧接觸并將彈簧壓至最短的過程中，下列說法正確的是（）A.物塊接觸彈簧后即做減速運(yùn)動(dòng)B.物塊接觸彈簧后先加速后減速C.當(dāng)彈簧處于壓縮量最大時(shí)，物塊的加速度不等于零D.當(dāng)物塊的速度為零時(shí)它所受的合力不為零13.（2020·河北省匯文二中高一期末）如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P栓接，另一端與物體A相連，物體A置于光滑水平桌面上（桌面足夠大），A右端連接一水平細(xì)線，細(xì)線繞過光滑的定滑輪與物體B相連，開始時(shí)托住B，讓A處于靜止且細(xì)線恰好伸直，然后由靜止釋放B，直至B獲得最大速度，下列有關(guān)該過程的分析中正確的是（）A.B物體受到細(xì)線的拉力始終保持不變B.B物體機(jī)械能的減少量大于彈簧彈性勢能的增加量C.A物體動(dòng)能的增加量等于B物體重力對B做的功與彈簧彈力對A做的功之和D.A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量等于細(xì)線拉力對A做的功14.（2020·