牛顿第二定律_章节学习

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题型：单选题

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单选题

（2016•邵阳一模）物体A、B都静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB，与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB，用水平拉力F拉物体A、B，所得加速度a与拉力F关系图线如图中A、B所示，则有（　　）

AμA=μB，mA＞mB

BμA＞μB，mA＜mB

C可能有mA=mB

DμA＜μB，mA＞mB

正确答案

B

解析

解：对质量为m的物体受力分析，假定动摩擦因素为μ，根据牛顿第二定律，有

F-μmg=ma

解得：

，

故a与F关系图象的斜率表示质量的倒数，故mA＜mB；

从图象可以看出纵轴截距用表示-μg表示，故μA＞μB；

故选B．

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题型：单选题

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单选题

如图所示，轻绳的上端系于天花板上的O点，下端系有一只小球．将小球拉离平衡位置一个角度后无初速释放．当绳摆到竖直位置时，与钉在O点正下方P的钉子相碰．在绳与钉子相碰瞬间，以下哪些物理量的大小一定不变（　　）

A小球的线速度大小

B小球的角速度大小

C小球的向心加速度大小

D小球所受拉力的大小

正确答案

A

解析

解：

A、在绳与钉子相碰瞬间，绳子的拉力和重力方向都与小球的速度方向垂直，不对小球做功，不改变小球的动能，则小球的线速度大小．故A正确．

B、角速度与线速度的关系为v=ωr，得到ω=，在绳与钉子相碰瞬间，小球圆周运动的半径r减小，v不变，则角速度ω增大．故B错误．

C、由向心加速度公式an=分析得到，向心加速度增大．故C错误．

D、根据牛顿第二定律得：T-mg=man，T=mg+man，an增大，则绳子拉力T增大．故D错误．

故选A

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题型：填空题

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填空题

牛顿第二定律的表达式为______；牛顿是______单位（填“基本”、或“导出”）．

正确答案

a=

导出

解析

解：牛顿第二定律的表达式为a=，1N=1kg．m/s2，是导出单位．

故答案为：a=，导出．

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题型：多选题

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多选题

两重叠在一起的滑块，置于固定的，倾有为θ的斜面上，如图所示．滑块A、B的质量分别为M、m，A与斜面间的动摩擦因数μ1，B与A之间的动摩擦因数μ2．已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，滑块B受到的摩擦力（　　）

A大小等于μ1mgcosθ

B方向沿斜面向上

C大小等于μ1mgsinθ

D大小等于μ2mgcosθ

正确答案

A,B

解析

解：以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得：

加速度：a==g（sinθ-μ1cosθ），

设A对B的摩擦力方向沿斜面向下，大小为f，

由牛顿第二定律得：mgsinθ+f=ma，

解得：f=ma-mgsinθ=-μ1mgcosθ，负号表示摩擦力方向沿斜面向上．

故选：AB．

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题型：简答题

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简答题

江苏近期出现的雾霾天气给交通造成一定影响．一质量为1500kg的汽车正以8m/s的速度匀速向十字路口行驶，此时司机观察到绿灯还有3s将熄灭，为了行驶安全立即以4m/s2加速度刹车直至停止（不考虑司机的反应时间）．求汽车在此过程中，

（1）所受的合力大小；

（2）滑行的距离；

（3）能否在绿灯熄灭前停止．（通过计算说明）

正确答案

解：

（1）由牛顿第二定律可得：

F=ma=1500×4=6000N．

（2）汽车做匀减速运动，加速度为a=-8m/s2，刹车至停下，汽车通过的位移为：

．

（3）汽车从刹车到停止的时间：

，

所以能在绿灯熄灭前停止．

答：

（1）所受的合力大小为6000N；

（2）滑行的距离为8m；

（3）能在绿灯熄灭前停止．

解析

解：

（1）由牛顿第二定律可得：

F=ma=1500×4=6000N．

（2）汽车做匀减速运动，加速度为a=-8m/s2，刹车至停下，汽车通过的位移为：

．

（3）汽车从刹车到停止的时间：

，

所以能在绿灯熄灭前停止．

答：

（1）所受的合力大小为6000N；

（2）滑行的距离为8m；

（3）能在绿灯熄灭前停止．

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题型：填空题

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填空题

如图，A、B是质量相等（都等于m）的两个小球，甲图中两球用细线连接后再用细绳吊在顶板上；乙图中两球间用轻弹簧连接后再用细绳吊在顶板上．现分别把A球上的细绳剪断，问剪断细绳的瞬间：甲图中，A球的加速度为______，B球的加速度为______；乙图中，A球的加速度为______，B球的加速度为______．

正确答案

g

2g

0

解析

解：对于甲图，剪断A球上的细绳，A、B间绳子的拉力突然减为零，A球所受的合力为mg，则加速度为g，B球所受的合力为mg，则加速度为g．

对于乙图，剪断细绳前，弹簧的弹力F弹=mg，剪断细绳的瞬间，弹簧的弹力不变，对A，根据牛顿第二定律得，，对B，合力为零，则aB=0．

故答案为：g，g，2g，0．

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题型：简答题

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简答题

在海滨游乐场里有一种滑沙的游乐活动．如图所示，人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来．若某人和滑板的总质量m=60.0kg，人在斜坡上滑下的距离AB=3m，滑板与斜坡摩擦忽略不计，滑板与水平滑道间的动摩擦因数μ=0.10，斜坡的倾角θ=37°．斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计．求：

（1）人坐在滑板上从斜坡A点滑到B点瞬时速度为多大？

（2）BC间距离为多大？（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）

正确答案

解：（1）设人在斜坡上滑下的加速度为a1，由牛顿第二定律有：

mgsinθ=ma1

解得：a1=6.0 m/s2

人滑到B点时：vB==6m/s

（2）在水平轨道上运动时，根据牛顿第二定律得：

-f=ma2

得a2=-μg=-1m/s2

由 υC2-υB2=2a2sBC

解得：sBC==18m

答：（1）人坐在滑板上从斜坡A点滑到B点瞬时速度为6m/s；

（2）BC间距离为为18m．

解析

解：（1）设人在斜坡上滑下的加速度为a1，由牛顿第二定律有：

mgsinθ=ma1

解得：a1=6.0 m/s2

人滑到B点时：vB==6m/s

（2）在水平轨道上运动时，根据牛顿第二定律得：

-f=ma2

得a2=-μg=-1m/s2

由 υC2-υB2=2a2sBC

解得：sBC==18m

答：（1）人坐在滑板上从斜坡A点滑到B点瞬时速度为6m/s；

（2）BC间距离为为18m．

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题型：填空题

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填空题

有一种能获得强烈失重、超重感觉的巨型娱乐设施．先用电梯把载有乘客的座舱送到大约二十几层楼高的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统开始启动，座舱匀减速运动至快到地面时刚好停下．座舱的v-t图象如图所示．座舱加速下降过程中的加速度大小是______，座舱减速下降过程中的加速度大小是______，座舱从开始落下______s时开始制动，均匀减速．若某人手托着重力为50N的铅球进行这个游戏，当座舱下落至第4s末的时刻，手对铅球托力大小是______N．

正确答案

10m/s2

15m/s2

3

125

解析

解：根据v-t图线的斜率等于加速度，则得，0-3s内座舱加速下降的加速度大小==10m/s2．3-5s内，座舱减速下降的加速度大小a2=m/s2=15m/s2．

由图知，座舱从开始落下3s时开始制动，均匀减速．

第4s末，座舱的加速度向上，大小为15m/s2，因为球与座舱具有相同的加速度，根据牛顿第二定律得，

N-mg=ma2，

则N=mg+ma2=50+5×15=125N．

故答案为：10m/s2；15m/s2；3；125．

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题型：单选题

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单选题

如图所示，质量为m的物块在粗糙斜面上，受到竖直向下的力F的作用，沿斜面向下以加速度a做匀加速运动，下列说法正确的是（　　）

A若增大F，则物块加速下滑且加速度将增大

B若增大F，则物块加速下滑且加速度将不变

C若撤去F，则物块可能沿斜面减速下滑

D若撤去F，则物块可能沿斜面匀速下滑

正确答案

A

解析

解：有力F时，对物体受力分析，如图

根据共点力平衡条件及牛顿第二定律可知

（mg+F）sinθ-f=ma ①

N-μ（mg+F）cosθ=0 ②

f=μN ③

解得

a=（sinθ-μcosθ） ④

当推力增加时，根据④式，物体的加速度一定增加，故B错误，A正确；

故当推力F减为零时，加速度a减小，但不可能减为零，加速度方向与速度方向相同，加速运动，故CD错误；

故选：A．

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题型：多选题

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多选题

如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为μ，木板与水平面间动摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g．现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板加速度大小a可能是（　　）

Aa=μg

Ba=

Ca=

Da=-

正确答案

C,D

解析

解：一：木板相对物块没动

①若F＜μmg，则木板上下表面都受到大小相等、方向相反的摩擦力，摩擦力大小为F，此时木板加速度为0；

②若μmg＞F＞μmg，则木板和物块一起做匀加速直线运动，整体水平方向的受力为：拉力F和地面的摩擦力f，则其加速度为：a==，故D正确．

二：木板相对物块动了

此时F＞μmg，则木板就是在物块的摩擦力和地面对它的摩擦力作用下做匀加速直线运动，其受到木块的摩擦力为：f1=μmg，收到地面的摩擦力为f2=μmg，则获得的加速度为：a=，故C正确．

故选：CD．

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