人教新课标牛顿第二定律精简精炼 市赛获奖

3.牛顿第二定律一、牛顿第二定律1．牛顿第二定律表明，物体的加速度大小跟______成正比，跟__________成反比，其数学表达式是______或______．2．牛顿第二定律不仅确定了加速度和力大小之间的关系，还确定了它们的方向之间的关系，即加速度的方向和力的方向______．3．根据牛顿第二定律，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，但是当我们用一个较小的力去推较重的桌子时，却推不动它．你知道这是为什么吗？二、力的单位4．在国际单位制中，力的单位是______，符号是______．使质量为1kg的物体产生______加速度的力叫做______．1．关于物体的加速度和所受合外力的关系，有下列几种说法，其中正确的是()A．物体所受的合外力为零，加速度一定为零B．合外力发生变化时，物体的加速度一定改变C．物体所受合外力的方向一定和物体加速度的方向相同D．物体所受合外力的方向可能和物体加速度的方向相反2．(2022江苏学业水平测试，7)一个做匀加速直线运动的物体，在运动过程中，若所受的一切外力都突然消失，则由牛顿第二定律可知，该物体将()A．立即静止B．改做匀速直线运动C．继续做匀加速直线运动D．改做变加速直线运动3．给静止在光滑水平面上的物体，施加一个水平拉力，当拉力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是()A．物体同时获得速度和加速度B．物体立即获得加速度，但速度仍为零C．物体立即获得速度，但加速度仍为零D．物体的速度和加速度均为零4．洒水车是城市清洁公路的必备设备．假设洒水车的牵引力不变，所受的阻力也不变，没有水时车匀速行驶，洒水时它的运动情况将是()A．做变加速直线运动B．做初速度为零的匀加速直线运动C．车的加速度越来越大D．继续保持匀速直线运动5．如右图所示，位于水平地面上的质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做加速运动，若木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度为()A．F/MB．Fcosα/MC．(Fcosα－μMg)/MD．[Fcosα－μ(Mg－Fsinα)]/M6．(2022山东学业水平测试，17)如图所示，质量为60kg的滑雪运动员，由斜坡顶端从静止开始匀加速下滑90m到达坡底，用时10s，g取10m/s2.求：(1)运动员下滑过程中的加速度大小．(2)运动员受到的合力大小．1．(2022滨州高一检测)关于力和运动的关系，下列说法正确的是()A．运动物体一定受到一个与运动方向相同的力B．力是产生加速度的原因C．力是产生速度的原因D．物体所受的合力为零，物体的速度一定为零2．一个质量为m＝2kg的物体静止于光滑的水平面上，现在作用在物体上两个水平拉力F1、F2，已知F1＝3N，F2＝4N，则物体的加速度大小可能是()A．m/s2B．m/s2C．4m/s2D．m/s23．如右图所示，一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为F、方向如图所示的力去推它，使它以加速度a向右运动．若保持力的方向不变而增大力的大小，则()A．a变大B．a不变C．a变小D．因为物块的质量未知，故不能确定a变化的趋势4.(2022广东高考文基，12)用轻绳系一质量为m的砝码并向上提起，当绳中张力为T＝mg时，砝码匀速上升．若绳中张力变为2T，则砝码匀加速上升，其加速度a的大小为()A．a<gB．a＝gC．g<a<2gD．a＝2g5．在平直轨道上运动的车厢中有一个光滑水平桌面，桌面上用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然长度，如右图所示．当旅客看到弹簧的长度变长时，对火车运动状态的判断可能的是()A．火车向右运动，速度在增加中B．火车向右运动，速度在减小中C．火车向左运动，速度在增加中D．火车向左运动，速度在减小中6．如图所示，质量为10kg的物体静止在平面直角坐标系xOy的坐标原点，某时刻只受到F1和F2的作用，且F1＝10N，F2＝10eq\r(2)N，则物体的加速度()A．方向沿y轴正方向B．方向沿y轴负方向C．大小等于1m/s2D．大小等于eq\r(2)m/s27．一木箱质量为20kg，放在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数为，在F＝100N水平拉力作用下做匀加速运动，则运动中木箱受到摩擦力为多少？加速度多大？(取g＝10m/s2)8．如右图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1kg.(g取10m/s2,sin37°＝，cos37°＝(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；(2)求悬线对球的拉力．9．如图甲所示，一质量为m的物体，系于长度分别为l1、l2的两根细线上，l1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，l2水平拉直，物体处于平衡状态．(1)现将l2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度；(2)若将图甲中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图乙所示，其他条件不变，细线l2剪断时物体的加速度又是多大？10．如下图所示，直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m＝500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1＝45°.直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a＝m/s2时，悬索与竖直方向的夹角θ2＝14°.如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量M.(取重力加速度g＝10m/s2；sin14°＝；cos14°＝答案与解析3．牛顿第二定律课前预习1．答案：作用力物体的质量F＝maa＝eq\f(F,m)2．答案：总是相同3．答案：根据牛顿第二定律，物体的加速度是物体受到的合力产生的，不是其中某个力产生的．用力推桌子推不动，桌子除了受到推力之外，还受到地面的静摩擦力，合力为零，加速度为零，所以桌子不动．4．答案：牛顿N1m/s21牛顿(1N)课堂巩固1．ABC2．B做匀加速直线运动的物体，若所受的一切外力都突然消失，物体的加速度变为零，物体因惯性匀速运动，B正确．3．B根据牛顿第二定律，力和加速度是瞬时对应关系，拉力刚开始作用的瞬间，物体立刻获得一个加速度，但速度仍为零，因为速度的增加需要时间，B正确．4．AC5．D取M为研究对象，其受力情况如图所示，在竖直方向合力为零，即Fsinα＋FN＝Mg①在水平方向由牛顿第二定律得Fcosα－μFN＝Ma②由①②两式得加速度a＝eq\f(Fcosα－μ(Mg－Fsinα),M).6．答案：(1)m/s2(2)108N解析：由x＝eq\f(1,2)at2，得a＝eq\f(2x,t2)＝eq\f(2×90,102)m/s2＝m/s2.(2)根据牛顿第二定律，F＝ma＝60×N＝108N.课后检测1．B做匀速直线运动的物体就不受力，力是产生加速度的原因，而不是产生速度的原因．2．ABDF1、F2两个力的合力范围是1N≤F≤7N，根据牛顿第二定律可知加速度的可能范围≤a≤，A、B、D正确．3．A设F与水平方向的夹角为α，受力分析如图，则由牛顿第二定律得：Fcosα＝ma，则：a＝eq\f(F,m)cosα，由上式可知，F增大，则a增大．4．B根据牛顿第二定律有：2T－mg＝ma，T＝mg，解得a＝g，B正确．5．BC取小球作为研究对象．由于弹簧变长了，故小球受到向左的弹力，即小球受到的合力向左．因为加速度a与F合同向，故小球的加速度方向向左．加速度a方向向左，并不能说明速度方向也向左，应有两种可能：(1)速度v向左时，v增大，做加速运动，C正确；(2)速度v方向向右时，a与v方向相反，速度v减小，做减速运动，B正确．6．C将F2沿x轴和y轴方向分解，它在y负方向的分力：F2y＝F2cos45°＝10eq\r(2)×eq\f(\r(2),2)N＝10N，在x轴上的分力F2x＝F2sin45°＝10N，y轴上的F2y与F1的合力为零，所以F1与F2的合力等于F2在x轴上的分力，即F合＝F2x＝10N，物体的加速度a＝eq\f(F合,m)＝eq\f(10,10)m/s2＝1m/s2，方向沿x轴正方向，C正确．7．答案：80N1m/s2解析：木箱受的摩擦力F′＝μFN＝μmg＝×20×10N＝80N.在竖直方向木箱的重力和支持力平衡，木箱所受的合力F合＝F－F′＝100N－80N＝20N，木箱的加速度a＝eq\f(F合,m)＝eq\f(20,20)m/s2＝1m/s2.8．答案：(1)m/s2，方向水平向右(2)N解析：(1)球和车厢相对静止，它们的运动情况相同，由于对球的受力情况知道得较多，故应以球为研究对象．球受两个力作用：重力mg和线的拉力F，由于球随车一起沿水平方向做匀变速直线运动，故其加速度沿水平方向，合外力沿水平方向．作出力的平行四边形，如图所示．球所受的合外力为F合=mgtan37°.由牛顿第二定律可求得球的加速度为a==gtan37°=m/s2加速度方向水平向右．车厢可能水平向右做匀加速直线运动，也可能水平向左做匀减速直线运动．(2)由图可得，线对球的拉力大小F==N=N.9．答案：(1)gsinθ(2)gtanθ解析：(1)细线l2剪断时，l1上的弹力也瞬时变化，此时球受力如图(一)所示，球的重力沿绳方向的分力G2和绳l1的拉力T平衡；沿垂直于绳方向的分力G1就等于球此时的合力，则a＝eq\f(mgsinθ,m)＝gsinθ.(2)细线l2剪断前，球受平衡力情况如图(二)所示，三力平衡，绳l2的拉力F与mg的合力和弹簧的弹力T构成一对平衡力，由几何关系得：F＝mgtanθ，当线l2剪断时，F消失，但弹簧的弹力T不能立即改变，即弹