牛顿第二定律-同步练习-3

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1、3 牛顿第二定律【例题解析】例1 在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体，当它所受的合力逐渐减小而方向不变时，物体的（ ）A. 加速度越来越大，速度越来越大 B. 加速度越来越小，速度越来越小C. 加速度越来越大，速度越来越小 D. 加速度越来越小，速度越来越大解析： 开始时物体做匀加速直线运动，阐明合力方向与速度方向相似。当合力逐渐减小时，根据牛顿第二定律可知，物体的加速度在逐渐减小。但合力的方向始终与物体运动的方向相似，物体仍做加速运动，速度仍在增长，只是单位时间内速度的增长量在减小，即速度增长得慢了。对的选项为D。 点评： 有同窗也许会错误地觉得：合力减小了，速度也随之减小，产生这种错误

2、的因素是没有弄清合力对速度的影响。合力的大小会影响到加速度的大小，影响到速度变化的快慢；速度是增长还是减小要看合力方向与速度方向的关系。要注意对的理解力、加速度和速度之间的关系。加速度与合力有直接的关系，加速度的大小与合力的大小成正比，方向总与合力的方向相似；一般状况下，速度的大小与合力的大小无直接联系。图431OABC例2 如图431所示，一轻质弹簧一端固定在墙上的O点，自由伸长到B点。今用一小物体m把弹簧压缩到A点（m与弹簧不连接），然后释放，小物体能经B点运动到C点而静止。小物体m与水平面间的动摩擦因数恒定，则下列说法中对的的是（ ）A. 物体从A到B速度越来越大 B. 物体从A到B速度

3、先增长后减小C. 物体从A到B加速度越来越小 D. 物体从A到B加速度先减小后增长解析：物体从A到B的过程中水平方向始终受到向左的滑动摩擦力Ff=mg，大小不变；还始终受到向右的弹簧的弹力，从某个值逐渐减小为0。开始时，弹力不小于摩擦力，合力向右，物体向右加速，随着弹力的减小，合力越来越小；到A、B间的某一位置时，弹力和摩擦力大小相等、方向相反，合力为0，速度达到最大；随后，摩擦力不小于弹力，合力增大但方向向左，合力方向与速度方向相反，物体开始做减速运动。因此，小物体由A到B的过程中，先做加速度减小的加速运动，后做加速度增长的减速运动，对的选项为B、D。点评：对于本题，有些同窗也许会因受力分析

4、不全面（漏掉滑动摩擦力）而误选A、C。注意分析物体运动时，将复杂过程划分为几种简朴的过程，找到运动的转折点是核心。对此类运动过程的动态分析问题，要在受力分析上下功夫。例3 有一种恒力能使质量为m1的物体获得3m/s2的加速度，如将其作用在质量为m2的物体上能产生1.5m/s2的加速度。若将m1和m2合为一体，该力能使它们产生多大的加速度？解析：以m1为研究对象，有 F=m1a2；以m2为研究对象，有 F=m2a2；以m1、m2整体为研究对象，有 F=( m1+ m2)a。由以上三式解得m1、m2整体的加速度m/s2=1 m/s2。点评：应用牛顿第二定律解题，当变换研究对象时，要注意物理量 F、

5、m、a的同一性，即对同一种研究对象而言，切勿张冠李戴。图433例4如图432所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20，与水平方向成30角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动，求物体的加速度是多大?（g取10 m/s2） 图432解析：以物体为研究对象，其受力状况如433图所示，建立平面直角坐标系把F沿两坐标轴方向分解，则两坐标轴上的合力分别为物体沿水平方向加速运动，设加速度为a，则x轴方向上的加速度axa，y轴方向上物体没有运动，故ay，由牛顿第二定律得因此又有滑动摩擦力以上三式代入数据可解得物体的加速度a=0.58 m/s2点评：当

6、物体的受力状况较复杂时，根据物体所受力的具体状况和运动状况建立合适的直角坐标系，运用正交分解法来解a300图434例5 如图434所示，电梯与水平面的夹角为300，当电梯加速向上运动时，人对梯面的压力是其重力的，求人对梯面的摩擦力是其重力的多少倍？ yaay图435OxaxFfFNmg300解析：人在水平方向受摩擦力Ff作用，竖直方向受支持力FN和重力mg作用。如图435所示建立直角坐标系，并将加速度a沿坐标轴方向分解，由牛顿第二定律分量式可得Ff=max=macos300，FNmg=may=masin300，又 FN=FN=mg，由以上三式可得 ，即人对梯面的摩擦力的大小是其重力的倍。点评：

7、本题中人所受的力沿水平方向和竖直方向，因而如图建立坐标轴可不必分解力，但须分解加速度。这种解法要比沿加速度方向和垂直于加速度方向建立坐标轴求解来得简朴。ABCO图436例6 如图436所示，A、B的质量分别为mA=0.2kg，mB=0.4kg，盘C的质量mC=0.6kg，现悬挂于天花板O处，处在静止状态。当用火柴烧断O处的细线瞬间，木块A的加速度aA多大？木块B对盘C的压力FBC多大？（g取10m/s2）解析：烧断细线前，木块A处在二力平衡状态，有F=mAg。在烧断细线瞬间，弹簧形变尚来不及变化，可觉得F不变，从而木块A仍处在二力平衡状态，木块A的加速度为 aA=0。 在烧断细线瞬间，对木块B

8、与盘C整体应用牛顿第二定律有F+mBg+mCg=(mB+mC)aBC ，对盘C应用牛顿第二定律有 FBC+ mCg=mC aBC ，解得木块B对盘C的压力为FBC=N=1.2N。点评：本题应辨别弹性模型和刚性模型。弹簧是弹性模型，其弹力变化需要时间；物体是刚性模型，B、C间的弹力变化是瞬时的。细线烧断瞬间，弹簧弹力不变，而B、C间的弹力却立即由(mA+mB)g变为。【基本训练】1、有关力和运动的关系下列说法对的的是（ ）A 物体受力一定运动，力停止作用后物体也立即停止运动，B 物体所受合力越大，其速度也越大，C 物体受力不变时，其运动状态也不变，D 做曲线运动的物体，必然受到外力的作用。、从地

9、面竖直上抛一小球，设小球上升到最高点所用的时间为t1,下落到地面的时间为t2，若考虑到空气阻力的作用，则（ ）A. t1 t2 B. t1 t2 C. t1 = t2 D. 因不知速度与空气阻力的关系，故无法断定t1 t2 哪一种较大。、对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力，当力刚开始作用的瞬间（）物体立即获得加速度，物体立即获得速度，物体同步获得速度和加速度，由与物体将来得及运动，因此速度和加速度都为零。4有关牛顿第二定律的体现式F=ma及其变形式，下列说法中对的的是（ ）A由F=ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比B由可知，物体的质量与其所受的合外力成正比

10、，与其运动的加速度成反比C由可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比D由可知，物体的质量可以通过测量它所受的合外力和它的加速度而求得5 在牛顿第二定律的体现式F=kma中，有关比例系数k的下列说法中对的的是（ ）A. 在任何状况下，k都等于1B. k的数值由质量、加速度和力的大小决定C. k的数值由质量、加速度和力的单位决定D. 在国际单位制中，k等于16 一种物体只受到一种逐渐减小的力的作用，力的方向跟速度的方向相似，则物体的加速度大小和速度大小将（ ）A. 加速度逐渐减小，速度逐渐减小，速度减小变慢了B. 加速度逐渐增大，速度逐渐减小，速度减小变快了C. 加速度逐渐增大，速

11、度逐渐增大，速度增大变快了D. 加速度逐渐减小，速度逐渐增大，速度增大变慢了7一种铁块在8N的外力作用下，产生的加速度是4ms2它在12N的外力作用下，产生的加速度是多大？8一辆小汽车的质量是8.0102kg，所载乘客的质量是2.0102kg用同样大小的牵引力，如果不载人时使小汽车产生的加速度是1.5ms2，载人时产生的加速度是多大？（不考虑阻力）【能力提高】F图4371 如图437所示，一根轻弹簧的一端系着一种物体，手拉弹簧的另一端，使弹簧和物体一起在光滑的水平面上向右做匀加速运动，当手忽然停止运动的短时间内，物体也许（ ）A. 继续向右匀加速运动 B. 开始向右匀速运动C. 先加速后减速向

12、右运动 D. 先减速后加速向右运动图4382如图438所示，轻弹簧下端固定在水平面上，一种小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定限度后停止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中对的的是 ( )A. 小球刚接触弹簧瞬间速度最大B. 从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C. 从小球接触弹簧到达到最低点，小球的速度先增大后减小D. 从小球接触弹簧到达到最低点，小球的加速度先减小后增大Fabc图4393如图439所示，在光滑水平桌面上，叠放着三个质量相似的物体，用力推物体a，使三个物体保持静止，一起作加速运动，则各物体所受的合外力 （ ） Aa最大 Bc最大 C同样

13、大 Db最小4如图4310所示，物体m在皮带运送机上向右运动，两者保持相对静止则下列有关m所受摩擦力的说法中对的的是 ( ) mv图4310 A皮带传送速度越大，m受到的摩擦力越大B皮带传送加速度越大，m受到的摩擦力越大C皮带速度恒定，m质量越大，所受摩擦力越大Dm也许不受摩擦力5手托着书使它做下述多种状况的运动，那么，手对课本的作用力最大的情是（ ）A向下的匀加速运动 B向上的匀减速运动AC1C3C2图4311C向左的匀速运动 D向右的匀减速运动（ ）6如图4311所示，一种物体由A点出发分别达到C1、C2、C3，物体在三条轨道上的摩擦不计，则 A物体达到C2点时的速度最大 B物体分别在三条

14、轨道上的运动时间相似 C物体达到C1点的时间最短D在C3上的运动的加速度最小BA图43127如图4312所示，两物体A、B始终靠在一起（不考虑A、B为磁体的状况），在光滑的水平面桌上沿始终线运动，下列判断对的的是 （ ） AA、B 以同一速度做匀速运动时， A、B 间一定不存在压力 BA、B 以同一速度做匀速运动时， A、B 间存在压力 CA、B 以同一加速度做匀加速运动时，它们的加速度与合外力成正比 D A、B 以同一加速度做匀加速运动时，B的加速度与A对B的压力成正比 12240v/ms1DCBA1224t/sS / m0t/s124a /ms2FE20图4313 8如图4313所示，三个

15、图象表达A、B、C、D、E、F六个物体运动状况，它们的质量相似，则速度相似的物体是_；加速度相似的物体是_；合力为零的物体是_；合力是恒力的物体是_；合力是变力的物体是 _ 9一辆汽车以15m/s的速度沿平直公路行驶，车内天花板上用细线悬挂一小球司机忽然发现前方140m处有障碍物，立即刹车，在刹车过程中发现细线与竖直方向成=37角，如图4314所示，问汽车能否撞上障碍物？（g =10 m/s2）37图431410将木制均匀的长方体提成A、B、C三块，然后再合在一起放在光滑水平面上，如图4315所示，质量mA= mB=1kg，mC=2kg，现用F=8N的水平力从正面推C的正中央，使A、B、C构成的长方体保持本来的整体形状沿力的作用方向平动，试求运动中A对C的弹力与摩擦力分别为多大？303030CBAF图4315参照答案基本训练1 D 2 B 3 4CD 5 s2 1.2s2能力提高1B 2CD 3C 4BD 5D 6C 7AC8BC，DE，ABC，DE，F9解：a =tan37=0.75 m/s2 s =150m140m，故撞上10解：FAC=N，fAC=1N