高中物理人教版第四章牛顿运动定律3牛顿第二定律 第四章3牛顿第二定律

第四章牛顿运动定律3牛顿第二定律A级抓基础1．从牛顿运动定律可知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个很小的力去推放置在水平地面上的桌子时，却推不动它，这是因为()A．牛顿运动定律对静止的物体不适用B．桌子的加速度很小，速度变化太慢，眼睛不易觉察到C．桌子受到的合外力为零D．推力小于桌子受到的摩擦力解析：当水平的推力小于等于桌子受到的最大静摩擦力时，推力与桌子所受的静摩擦力平衡，合力为零，加速度为零，牛顿定律同样适用，故A错误；桌子的合力为零，根据牛顿第二定律没有产生加速度，故B错误；桌子没有被推动，速度没有变化，加速度为零，合力为零，故C正确；桌子静止，推力等于桌子受到的摩擦力，故D错误．答案：C2．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是()A．公式F＝ma中，各量的单位可以任意选取B．某一瞬间的加速度只取决于这一瞬间物体所受的合力，而与之前或之后的受力无关C．公式F＝ma中，a实际上是作用于物体上的每一个力所产生的加速度的代数和D．物体的运动方向一定与它所受合力的方向一致解析：F、m、a必须选对应的国际单位，才能写成F＝ma的形式，否则比例系数k≠1，故A错误．由牛顿第二定律的瞬时性和独立性可知，B正确，C错误．合力的方向只能表示物体速度改变量的方向，与物体速度方向不一定一致，故D错误．答案：B3.如图所示，用细绳将条形磁铁A竖直挂起，再将小铁块B吸在条形磁铁A的下端，静止后将细绳烧断，A、B同时下落，不计空气阻力．则下落过程中()A．小铁块B的加速度为零B．小铁块B只受一个力的作用C．小铁块B可能只受二个力的作用D．小铁块B共受三个力的作用解析：细绳烧断后，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：加速度a＝g，方向竖直向下，故A错误．对B研究：根据牛顿第二定律，B的合力等于重力，由于条形磁铁A对B有向上的吸引力，则A对B一定有向下的弹力，大小等于磁铁的引力，所以B共受三个力作用，故B、C错误，D正确．故选D.答案：D4．力F作用于甲物体m1时产生的加速度为a1，此力F作用于乙物体m2时产生的加速度为a2，若将甲、乙两个物体合在一起，仍受此力的作用，产生的加速度则是下列选项中的哪一个()\f(a1＋a2,2) \f(|a1－a2|,2)\f(a1a2,a1＋a2) \f(a1＋a2,a1a2)解析：力F作用于m1时，F＝m1a1力F作用于m2时，F＝m2a2力F作用于m1＋m2时，F＝(m1＋m2)a3③解①②③得a3＝eq\f(a1a2,a1＋a2)，故选项C正确．答案：C5．质量为m的物体静止在粗糙的水平面上，当用水平推力F作用于物体上时，物体的加速度为a，若作用力方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a′，A．a′＝2a B．a<a′<C．a′>2a D．a′＝解析：设摩擦力为f，由牛顿第二定律得：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(F－f＝ma,2F－f＝ma′))解得a′>2a，故C正确．答案：C6．(多选)如图所示，在光滑水平面上有一静止小车，小车质量为M＝5kg，小车上静止地放置着质量为m＝1kg的木块，木块和小车间的动摩擦因数μ＝，用水平恒力F拉动小车，下列关于木块的加速度am和小车的加速度aMA．am＝1m/s2，aM＝1mB．am＝1m/s2，aM＝2mC．am＝2m/s2，aM＝4mD．am＝3m/s2，aM＝5m解析：对木块受力分析，水平方向只有摩擦力，因此其加速度am＝eq\f(f,m)≤eq\f(μmg,m)＝2m/s2，故D错误；若二者没有相对运动，则加速度相等且小于2m/s2，故A正确；若小车和木块加速度不相等，则摩擦力为滑动摩擦力，则有木块加速度等于2m/s2，故B错误；若发生相对运动，则木块加速度等于2m/s2，小车加速度大于木块加速度，故C正确．答案：AC7．如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为a1和a2，则()A．a1＝a2＝0B．a1＝a，a2＝0C．a1＝eq\f(m1,m1＋m2)a，a2＝eq\f(m2,m1＋m2)aD．a1＝a，a2＝－eq\f(m1,m2)a解析：首先研究整体，求出拉力F的大小F＝(m1＋m2)a.突然撤去F，以A为研究对象，由于弹簧在短时间内弹力不会发生突变，所以A受力不变，其加速度a1＝a.以B为研究对象，在没有撤去F时有：F－F′＝m2a，而F＝(m1＋m2)a，所以F′＝m1a，撤去F则有：－F′＝m2a2，所以a2＝－eq\f(m1,m2)项正确．答案：D8．如图甲所示，质量m＝5kg的物体静止在水平地面上的O点，如果用F1＝20N的水平恒定拉力拉它时，运动的x-t图象如图乙所示；如果水平恒定拉力变为F2，运动的vt图象如图丙所示．求：拉力F2图甲图乙图丙解析：从图乙可知，物体作匀速直线运动，说明物体处于平衡状态，有：F＝F1.由图丙知：a＝eq\f(Δv,Δt)＝2m/s2，根据牛顿第二定律有：F2－F＝ma，代入数据可得：F＝30N.答案：30NB级提能力9．将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象中正确的是()解析：本题考查牛顿第二定律与图象问题的综合应用，意在考查考生的分析、推理能力．对皮球进行受力分析，受到竖直向下的重力、阻力作用，根据牛顿第二定律可知，皮球在上升过程中的加速度大小a＝eq\f(mg＋kv,m)，因皮球上升过程中速度v减小，故加速度减小，当速度v＝0时，加速度a＝g，a-t图象逐渐趋近一条平行于t轴的直线，C正确；A、B、D错误．答案：C10．如图所示，水平面MON的ON部分光滑OM部分粗糙，小球夹在小车中的光滑斜面A和光滑竖直挡板B之间，小车以一定的速度向左运动．小车越过O点以后，以下关于斜面对小球的弹力NA大小和挡板B对小球的弹力NB大小的说法，正确的是()A．NA不变，NB减小B．NA增大，NB不变C．NB有可能增大D．NA可能为零解析：对小球进行受力分析，作出力图，根据牛顿第二定律得到弹力NA和NB与加速度的关系，再分析它们的变化．小球的受力情况如图所示．竖直方向有：NAcosθ＝mg；水平方向有：NAsinθ－NB＝ma，小车以一定的速度向左匀速运动时，a＝0，小车越过O点以后，小车改为向左减速运动，则NA不变，NB减小．答案：A11.如图所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动，不计其他外力及空气阻力，则中间一质量为m的土豆A受到其他土豆对它的作用力大小应是()A．mg B．μmgC．mgeq\r(1＋μ2) D．mgeq\r(1－μ2)解析：每个土豆均随筐一起做匀减速直线运动，加速度为a，根据牛顿第二定律得：μmg＝ma，a＝μg.对土豆A进行受力分析，如图所示，由牛顿第二定律与平行四边形定则得F＝eq\r(（mg）2＋（ma）2)＝mgeq\r(1＋μ2)，故选项C正确．答案：C12.如图所示，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°，球和车厢相对静止，球的质量为0.2kg(g＝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．解析：球和车厢相对静止，它们的运动情况相同，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．(1)以球为研究对象受力分析如图所示，球所受的合外力为F合＝mgtan37°.由牛顿第二定