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物體的運動狀態(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2一汽車在路面情況相同的公路上直線行駛，下面關(guān)于車速、慣性、質(zhì)量和滑行路程的討論，正確的是()A車速越大，它的慣性越大B質(zhì)量越大，它的慣性越大C車速越大，剎車后滑行的路程越長D車速越大，剎車后滑行的路程越長，所以慣性越大3下列說法正確的是()A凡大小相等、方向相反、分別作用在兩個物體上的兩個力必定是一對作用力和反作用力B凡是大小相等，方向相反、作用在同一物體上的兩個力必定是一對作用力和反作用力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物體上的兩個力必定是一對作用力和反作用力D相互作用的一對力究竟稱哪一個力是反作用力是任意的4如所圖3-1-1示，底板光滑的小車放在水平地面上，其上放有用兩個完全相同且量程均為20N的彈簧秤，甲、乙系住一個質(zhì)量為1kg的物塊。當(dāng)小車做勻速直線運動時，兩彈簧秤的示數(shù)均為10N.則當(dāng)小車做勻加速直線運動時，彈簧秤甲的示數(shù)變?yōu)?N，這時小車運動的加速度大小是()甲乙圖3-1-1A2m/s2B4m/s2C6m/s2D8m/s2圖3-1-25如圖3-1-2所示，A是用繩拴在車廂底部上的氫氣球，B是用繩掛在車廂頂?shù)慕饘偾?。開始時它們和車廂一起向右作勻速直線運動，若突然剎車使車廂作勻減速運動，則下列哪個圖能正確表示剎車期間車內(nèi)的情況？()6如圖3-1-3所示，一個盛水的容器底部有一個小孔.靜止時用手指堵住小孔不讓它漏水，假設(shè)容器在下述幾種運動過程中始終保持平動，且忽略空氣阻力，則()圖3-1-3A容器自由下落時，小孔向下漏水B將容器豎直向上拋出，容器向上運動時，小孔向下漏水，容器向下運動時，小孔不向下漏水C將容器水平拋出，容器在運動中小孔向下漏水D將容器斜向上拋出，容器在運動中小孔不向下漏水7站在地面上的人看到放在行駛著的汽車中間的木箱突然向車廂前面移動，則可知汽車的運動是()A勻速直線運動B加速前進C減速前進D向右轉(zhuǎn)彎8在地球赤道上的A處靜止放置一個小物體，現(xiàn)在設(shè)想地球?qū)π∥矬w的萬有引力突然消失，則在數(shù)小時內(nèi)，小物體相對于A點處的地面來說，將()A水平向東飛去B原地不動，物體對地面的壓力消失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,兩球之間無相互作用力:當(dāng)兩球心間的距離等于或小于l時,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靜止的B球運動,如圖3-1-5所示.欲使兩球不發(fā)生接觸,V0必須滿足什么條件?11如圖3-1-6所示，(a)圖中水平橫梁AB的A端通過鉸鏈連在墻上，橫梁可繞A端上下轉(zhuǎn)動，輕繩BC系在B端，并固定于墻上C點，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，則此時鐵塊與角鐵間的動摩擦因數(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)對哪個物體受力分析，就是哪個物體的質(zhì)量，當(dāng)對一個系統(tǒng)（幾個物體組成一個系統(tǒng)）做受力分析時，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有瞬時對應(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)力的獨立性原理求某個力產(chǎn)生的加速度，也可以求某一個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，輕繩跨過定滑輪（與滑輪問摩擦不計）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無法判斷簡析：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、突變類問題（力的瞬時性）（1）物體運動的加速度a與其所受的合外力F有瞬時對應(yīng)關(guān)系，每一瞬時的加速度只取決于這一瞬時的合外力，而與這一瞬時之前或之后的力無關(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）改變；若合外力變?yōu)榱?，加速度也立即變?yōu)榱悖ㄎ矬w運動的加速度可以突變）。（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：即無論繩所受拉力多大，繩子的長度不變，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，要發(fā)生形變需要一段時間，所以彈簧和橡皮繩中的彈力不能發(fā)生突變。（4）做變加速度運動的物體，加速度時刻在變化（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應(yīng)，當(dāng)合外力恒定時，加速度也恒定，合外力隨時間變化時，加速度也隨時間改變，且瞬時力決定瞬時加速度，可見，確定瞬時加速度的關(guān)鍵是正確確定瞬時作用力?！纠?】如圖（a）所示，一質(zhì)量為m的物體系于長度分別為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為mgtan=ma,所以加速度agtan，方向在FT2反方向。你認(rèn)為這個結(jié)果正確嗎？請對該解法作出評價并說明（2）若將圖a中的細(xì)線11改為長度相同、質(zhì)量不計的輕彈簧，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)為這個結(jié)果正確嗎？請說明理由 解析：(1)結(jié)果不正確因為12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，因為l2被剪斷的瞬間，彈簧11的長度不能發(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力學(xué)的兩類基本問題 1、已知物體的受力情況求物體運動中的某一物理量：應(yīng)先對物體受力分析，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)運動學(xué)公式求運動中的某一物理量2、已知物體的運動情況求物體所受到的某一個力：應(yīng)先根據(jù)運動學(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動學(xué)與動力學(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摩擦因數(shù)=0.1。工件滑上A端瞬時速度VA4 m/s,達(dá)到B端的瞬時速度設(shè)為vB。(1)若傳送帶不動，vB多大？(2)若傳送帶以速度v(勻速）逆時針轉(zhuǎn)動，vB多大？(3)若傳送帶以速度v(勻速）順時針轉(zhuǎn)動，vB多大？【解析】(1)傳送帶不動，工件滑上傳送帶后，受到向左的滑動摩擦力（Ff=mg)作用，工件向右做減速運動，初速度為VA，加速度大小為aglm/s2，到達(dá)B端的速度.(2)傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動時，工件滑上傳送帶后，受到向左的滑動摩擦力仍為Ff=mg ，工件向右做初速VA，加速度大小為ag1 m/s2減速運動，到達(dá)B端的速度vB=3 m/s.(3)傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時，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，工件與傳送帶速度相同，均做勻速運動，工件到達(dá)B端的速度vB=vA若v，工件由A到B，全程做勻加速運動，到達(dá)B端的速度vB=5 m/s.若vVA，工件由A到B，先做勻加速運動，當(dāng)速度增加到傳送帶速度v時，工件與傳送帶一起作勻速運動速度相同，工件到達(dá)B端的速度vB=v.若v時，工件由A到B，全程做勻減速運動，到達(dá)B端的速度若vAv，工件由A到B，先做勻減速運動，當(dāng)速度減小到傳送帶速度v時，工件與傳送帶一起作勻速運動速度相同，工件到達(dá)B端的速度vBv。 說明：（1）解答“運動和力”問題的關(guān)鍵是要分析清楚物體的受力情況和運動情況，弄清所給問題的物理情景（2）審題時應(yīng)注意由題給條件作必要的定性分析或半定量分析（3）通過此題可進一步體會到，滑動摩擦力的方向并不總是阻礙物體的運動而是阻礙物體間的相對運動，它可能是阻力，也可能是動力【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，由靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)過ts后，撤去水平拉力F，物體又經(jīng)過ts停下，求物體受到的滑動摩擦力f 解析：物體受水平拉力F作用和撤去F后都在水平面上運動，因此，物體在運動時所受滑動磨擦力f大小恒定我們將物體的運動分成加速和減速兩個階段來分析時，兩段的加速度均可以用牛頓第二定律得出，然后可由運動學(xué)規(guī)律求出加速度之間的關(guān)系，從而求解滑動摩擦力 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ts后，物體的速度為v=a1t撤去力F后，物體受阻力做減速運動，其加速度a2=f/m因為經(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可求得滑動摩擦力f=F 答案：F規(guī)律方法1、 瞬時加速度的分析【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，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，因為系統(tǒng)的平衡被打破，相互作用必然變化。我們沒想一下B、C間的彈力瞬間消失。此時C 做自由落體運動，acg；而B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，此時小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，且水平面對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？此時輕彈簧的彈力與水平面對球的彈力比值是多少？ 簡析：小球在繩末斷時受三個力的作用， 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： 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F/N=10/10= 當(dāng)將彈簧改為輕繩時，斜向上拉繩斷的時間，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)量不計的彈簧A、B、C拉住,彈簧間的夾角均為1200,小球平衡時, 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3F=Fmg,F=mg.剪斷C時: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:3FF=mg,F=mg;剪斷C時: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動狀態(tài)牛頓第二定律的核心是加速度與合外力的瞬時對應(yīng)關(guān)系，瞬時力決定瞬時加速度，解決這類問題要注意：(1)確定瞬時加速度關(guān)鍵是正確確定瞬時合外力(2)當(dāng)指定某個力變化時，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用【例8】如圖所示，一向右運動的車廂頂上懸掛兩單擺M和N,它們只能在圖所示平面內(nèi)擺動，某一瞬時出現(xiàn)圖示情景，由此可知車廂的運動及兩單擺相對車廂運動的可能情況是（ ）MNA、車廂做勻速直線運動,M在擺動，N在靜止；B、車廂做勻速直線運動,M在擺動，N也在擺動；C、車廂做勻速直線運動，M靜止，N在擺動；D、車廂做勻加速直線運動,M靜止，N也靜止；解析：由牛頓第一定律，當(dāng)車廂做勻速運動時，相對于車廂靜止的小球，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車廂靜止，說明M正在擺動；而N既有可能相對于車廂靜止，也有可能是相對小車擺動恰好到達(dá)圖示位置。知A、B正確，C錯；當(dāng)車廂做勻加速直線運動時，物體運動狀態(tài)改變，合外力一定不等于零，故不會出現(xiàn)N球懸線豎直的情況，D錯。答案：AB【例9】一個人蹲在臺秤上。試分析：在人突然站起的過程中，臺秤的示數(shù)如何變化？【解析】從蹲于臺秤上突然站起的全過程中，人體質(zhì)心運動的vt圖象如圖所示。 在0t1時間內(nèi)：質(zhì)心處于靜止?fàn)顟B(tài)臺秤示數(shù)等于體重。F=mg。 在t1t2時間內(nèi)：質(zhì)心作加速度（a）減小的加速度運動，處于超重狀態(tài)臺秤示數(shù)大于體重Fmg十mamg 在t2時刻：a0，vvmax，質(zhì)心處于動平衡狀態(tài)臺秤示數(shù)等于體重F=mg。 在t2t3時間內(nèi)：質(zhì)心作加速度增大的減速運動，處于失重狀態(tài)臺秤示數(shù)小于體重F=mgmamg。 在t3t4時間內(nèi)：質(zhì)心又處于靜止?fàn)顟B(tài)臺秤示數(shù)又等于體重Fmg。 故臺秤的示數(shù)先偏大，后偏小，指針來回擺動一次后又停在原位置。思考：若人突然蹲下，臺秤示數(shù)又如何變化？v2v1【例10】如圖所示，一水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速度v1沿順時針方向轉(zhuǎn)動，傳送帶右端有一個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)過一段時間又返回光滑水平面，速率為v/2，則下列說法中正確的是（BC）A、只有v1= v2時，才有v/2v1B、若v1v2時，則v/2v2C、若v1v2時，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，向左減速過程中前進一定的距離，返回時，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，返回過程中，當(dāng)速度增加到v1時，物體與傳送帶間將保持相對靜止，不再加速，最終以v1離開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】以物體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有mgfma，解得，選項B正確。2. 如圖，一輛有動力驅(qū)動的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右端與一小球相連，設(shè)在某一段時間內(nèi)小球與小車相對靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，若忽略小球與小車間的摩擦力，則在此段時間內(nèi)小車可能是A.向右做加速運動B.向右做減速運動C.向左做加速運動D.向左做減速運動答案：AD解析：對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，小球與小車相對靜止，故小車可能向右加速運動或向左減速運動。3人站在自動扶梯的水平踏板上，隨扶梯斜向上勻速運動，如圖所示。以下說法正確的是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動，對其受力分析可知，人只受重力和支持力的作用，選項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，氣球在運動過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：考查牛頓運動定律。設(shè)減少的質(zhì)量為m，勻速下降時：Mg=Fkv，勻速上升時：Mgmgkv = F，解得mg = 2(M)，A正確。本題要注意受力分析各個力的方向。5.一有固定斜面的小車在水平面上做直線運動，小球通過細(xì)繩與車頂相連。小球某時刻正處于圖示狀態(tài)。設(shè)斜面對小球的支持力為N，細(xì)繩對小球的拉力為T，關(guān)于此時刻小球的受力情況，下列說法正確的是 A.若小車向左運動，N可能為零 B.若小車向左運動，T可能為零 C.若小車向右運動，N不可能為零 D.若小車向右運動，T不可能為零答案：AB解析:本題考查牛頓運動定律。對小球受力分析，當(dāng)N為零時，小球的合外力水平向右，加速度向右，故小車可能向右加速運動或向左減速運動，A對C錯；當(dāng)T為零時，小球的合外力水平向左，加速度向左，故小車可能向右減速運動或向左加速運動，B對D錯。解題時抓住N、T為零時受力分析的臨界條件，小球與車相對靜止，說明小球和小車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.某汽車的部分參數(shù)如下表，請根據(jù)表中數(shù)據(jù)完成表的其他部分。整車行使質(zhì)量1500Kg最大功率92KW加速性能0108Km/h(即30m/s)所需時間平均加速度11s_m/s2制動性能車輛以36Km/h（即10m/s）行使時的制動距離制動過程中所受合外力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間后，發(fā)現(xiàn)氣球漏氣而下降，及時堵住堵住時氣球下降速度為1 m/s，且做勻加速運動，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)氣球做勻減速運動，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。直升機取水后飛往火場，加速度沿水平方向，大小穩(wěn)定在a1.5 m/s2時，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：直升機取水，水箱受力平衡： 解得： 直升機返回，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開始計時，則()AA物體在2 s末時刻的加速度是初始時刻的5/11倍Bt4 s后，B物體做勻加速直線運動Ct4.5 s時，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B根據(jù)牛頓第二定律可得：FFBmBa，解得：FmBFBN.當(dāng)t4 s時F0，A、B兩物體開始分離，此后B做勻加速直線運動，而A做加速度逐漸減小的加速運動，當(dāng)t4.5 s時，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B、D正確【答案】BD2(2010年濰坊市)某人站在升降機底板的臺秤上，發(fā)現(xiàn)臺秤的示數(shù)比他的體重減少了20%.以下判斷正確的是()A升降機一定是在下降過程B升降機一定是在減速狀態(tài)C如果是在下降過程，則升降機肯定處于加速狀態(tài)D如果升降機是在減速狀態(tài)，則升降機肯定處于上升過程【解析】臺秤示數(shù)比實際體重小說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，升降機與人的加速度方向豎直向下；若在下降過程，加速度與速度方向同向，升降機速度增加，C項正確；若在減速，說明加速度與速度方向相反，即升降機處于上升過程中，D項正確【答案】CD3.(2010年無錫市)如右圖所示，帶有長方體盒子的斜劈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點相接觸若使斜劈A在斜面體C上靜止不動，則P、Q對球B無壓力以下說明正確的是()A若C的斜面光滑，斜劈A由靜止釋放，則P點對球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對球B均無壓力C若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面勻速下滑，則P、Q對球B均無壓力D若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面加速下滑，則Q點對球B有壓力【解析】若C的斜面光滑，無論A由靜止釋放還是沿斜面向上滑行，通過對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點對球B有壓力，A、B項錯；若C的斜面粗糙，斜劈A勻速下滑時，整體所受合力為零，故P、Q不可能對球B有壓力，C項正確；若C的斜面粗糙，斜劈A加速下滑時，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點一定對球B有壓力，D項正確【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三者必需是對同一個研究對象如果是單一物體的質(zhì)量m，則必需是這一個物體所受的合外力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B，實際上這是沒有理解F、m、a三者的同體性在m與箱后壁碰撞前，外力F對應(yīng)的質(zhì)量為M；而m與箱后壁碰撞后，外力F對應(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的質(zhì)量都是M，人的質(zhì)量都是m，甲圖人推車，乙圖人拉繩子的力都是F，(繩與輪的質(zhì)量和摩擦均不計)，對于甲、乙兩車的加速度大小說法正確的是()A甲車的加速度大小為B甲車的加速度大小為0C乙車的加速度大小為D乙車的加速度大小為0【解析】對于甲，以人車整體為研究對象，水平方向合力為零，由牛頓第二定律得a甲0；對乙水平方向整體受力為2FT，再由牛頓第二定律得a乙，所以說項B、C正確【答案】BC6.(2010年湖南師大附中)在平直公路上，汽車作初速為0的勻加速運動，當(dāng)速度達(dá)到v后立即關(guān)閉發(fā)動機直到停止，vt圖象如右圖所示設(shè)汽車的牽引力為F，摩擦力為Ff，且Ff大小不變?nèi)^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動，當(dāng)箱以a2.0 m/s2的加速度豎直向上做勻減速運動時，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_運動若上頂板壓力傳感器的示數(shù)為零，下底板示數(shù)恒定，則箱沿豎直方向運動的可能情況為_(寫出運動特征及加速度的范圍)【答案】勻速直線運動向上勻加速或向下勻減速直線運動，a10 m/s28.(2010年福州三中)固定光滑細(xì)桿與地面成一定傾角，在桿上套有一個光滑小環(huán)，小環(huán)在沿桿方向的推力F作用下向上運動，推力F與小環(huán)速度v隨時間變化規(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)運動的加速度為_，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)一個靜止的傾角為30的長斜面上的物體，被向下輕輕一推，它剛好能勻速下滑若給此物體一個v08 m/s沿斜面向上的初速度，取g10 m/s2，則物體經(jīng)過t1 s時間所通過的距離是多少？【解析】設(shè)物體的質(zhì)量為m，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為，由于勻速下滑mgsin mgcos 設(shè)物體向上運動的加速度大小為amgsin mgcos ma解得：a10 m/s2設(shè)經(jīng)過時間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始向下運動，風(fēng)對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始下落，若油對球的阻力正比于其速率，則球的運動情況是（ ）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動，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. 立即做減速運動B. 立即做勻速運動C. 在一段時間內(nèi)速度繼續(xù)增大D. 當(dāng)彈簧壓縮量為最大時，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點由靜止開始下滑，通過一段粗糙的傳送帶，傳送帶靜止，從A運動到B的時間為；若傳送帶的皮帶在輪子轉(zhuǎn)動的帶動下，上表面向左勻速運動，再次把物體從曲面的Q點由靜止開始下滑，達(dá)到A點時速度與第一次相同，從A到B運動的時間為，則（ ）A. B. C. D. 無法確定 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地做類似實驗，測得關(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. 勻速上升的升降機頂部懸有一輕質(zhì)彈簧，彈簧下端掛一小球，若升降機突然停止，在地面觀察者看來，小球在繼續(xù)上升的過程中（ ）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物體，在物體剛離開氣球的瞬間，下列說法正確的是（ ）A. 物體立即向下做自由落體運動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