- 牛顿第二定律
- 共448题
6．实验小组为了探究物体在倾角不同的斜面上的运动情况，将足够长的粗糙木板的一端固定在水平地面上，使物体以大小相同的初速度v0由底端冲上斜面，每次物体在斜面上运动过程中斜面倾角保持不变。在倾角θ从0°逐渐增大到90°的过程中
正确答案
解析
由牛顿第二定律可知,物体的加速度:
考查方向
牛顿第二定律；匀变速直线运动的公式
解题思路
关键对物体受力分析，根据牛顿第二定律找出a的表达式根据数学知识及运动学公式分析解答.
易错点
关键找出a的表达式根据数学知识分析.
教师点评
本题考查了牛顿第二定律；匀变速直线运动的公式，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与图象、功能关系等知识点交汇命题.
知识点
18.静止在水平地面上的物块，受水平推力F的作用，F与时间t的关系如图甲所示，物块的加速度a与时间t 的关系如图乙所示，g取10m/s2，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，根据图象信息可得
正确答案
解析
A、由甲、乙两图可知，当t=1s时，物体才开始具有加速度，可知地面对物体的最大静摩擦力f=2N，故A错误；
BC、由甲图知，F=2t，根据牛顿第二定律得，加速度为：
D、4s末推力F=8N，由a-t图线围成的面积知速度的变化量为
考查方向
功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律
解题思路
根据甲乙两图，结合t=1s时，物体开始具有加速度得出最大静摩擦力的大小．根据F与t的关系式，结合牛顿第二定律得出加速度的表达式，结合图线的斜率求出物块的质量，结合滑动摩擦力公式求出动摩擦因数；根据a-t图线围成的面积求出速度的变化量，从而得出4s末的速度，结合P=Fv求出4s末推力的瞬时功率.
易错点
掌握a-t图线的斜率以及图线围成的面积的物理意义是解决本题的关键.
教师点评
本题考查了F-t与a-t的图象问题，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与功率、功、位移等知识点交汇命题.
知识点
7．如图所示，一根劲度系数为k的轻质弹簧，一端固定在倾角为
A当弹簧的形变量为
B当小球的速度为零时，系统的机械能可能最大
C小球从A点运动到B点的过程中，动能的增量一定大于
D小球从A点运动到B点的过程中，小球的电势能一定增加
正确答案
解析
A、小球速度最大的位置，应该是合外力为零的地方，根据受力分析可知，（Eq+mg）sinΘ=Kx，x形变量。所以A正确。
B、小球往下运动时，机械能的变化等于除重力、弹力之外其它力做功，即电场力做功。显然在运动到最低点时系统的机械能最大，B正确。
C、根据动能定理，合外力做功等于动能变化量，由于电场力做正功，所以C答案正确。
D、根据C的分析可知，下降的高度为
考查方向
本题考查了做功与能量转化的关系，例如重力做功等于重力势能该变量，电场力做功改变电势能等
解题思路
根据题目的意思，首先判断出物体是往下运动的，然后根据功能关系得出结论
易错点
在判断过程中小球速度为零与小球速度最大的位置是不一样的。动能的变化量需要通过动能定理求解。
教师点评
本题对电场力做功、重力做功、动能定理的理解要求较高
知识点
2.关于运动和力的说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
A、根据牛顿第二定律可知，
B、合外力不为零，加速度不为零，但是速度仍然可以为零，故B错误；
C、合外力等于零，加速度为零，速度不一定为零，故C错误；
D、合外力越大，加速度越大，速度变化快，但是速度不一定大，故D错误；
考查方向
牛顿第二定律
解题思路
根据牛顿第二定律得出加速度与合力的关系，加速度为零，速度不一定为零.
易错点
关键知道加速度随着合力的变化而变化，大小由合力大小决定，加速度大小与速度之间无必然联系.
知识点
4．用绳子在空中吊一质量为2m的木箱C，其顶部吊一质量为2m的物体A，底部放置一弹
簧，弹簧上端放置质量为m的物体B，整个装置静止。现剪断吊木箱C的绳子，则下列说法正确的是（）
A剪断瞬间A的加速度为零
B剪断瞬间A的加速度为
C剪断瞬间C的加速度为
D剪断瞬间C的加速度为
正确答案
解析
AB.以A为研究对象，在剪断吊木箱C的绳子前，A物体受力平衡加速度为0，在剪断吊木箱C的绳子后，吊A的绳子拉力也是瞬间为0，A只受重力，其加速度为g，故AB错误；
CD.以C为研究对象在剪断吊木箱C的绳子前C受力平衡，合外为为0，C的加速度为0，当剪断吊木箱C的绳子后，A与C没有相互作用，但弹簧形变不能突变，则C受到的合力为3mg，由牛顿第二定律得：3mg=2ma，解得
考查方向
牛顿第二定律
解题思路
分别对A与C在剪断吊木箱C的绳子前后进行受力分析，根据牛顿第二定律解答.
易错点
关键抓住剪断吊木箱C的绳子时，弹簧的长度来不及改变，弹力大小保持不变.
知识点
某次对新能源汽车性能进行的测量中，汽车在水平测试平台上由静止开始沿直线运动，汽车所受动力随时间变化关系如图1所示，而速度传感器只传回第10s以后的数据（如图2所示）。已知汽车质量为1000kg，汽车所受阻力恒定。
求：
11.汽车所受阻力的大小；
12.10s末汽车速度的大小；
13.前20s汽车位移的大小。
正确答案
1.0×103N
解析
10s后汽车做匀速直线运动，受到的牵引力等于阻力，由此求出汽车受到的阻力，由图象可知f=1.0×103N
考查方向
匀速直线运动及其公式、图像；牛顿第二定律
解题思路
由图象可知10s后汽车做匀速直线运动，受到的牵引力等于阻力，由此求出阻力.
易错点
关键根据汽车运动的v-t图象，得出物体的运动状态，根据牛顿第二定律解答.
教师点评
本题考查了匀速直线运动及其公式、图像，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与牛顿第二定律、位移等知识点交汇命题.
正确答案
25m/s
解析
由牛顿第二定律得：
F1-f=ma1
10s末车速：v=a1t1
代入数据得：a1=2.5m/s2；v=25m/s
考查方向
牛顿第二定律；匀变速直线运动规律的综合运用
解题思路
依据牛顿第二定律分段求出汽车加速度，进而由运动学速度公式可得汽车20s的速度.
易错点
关键从F-t图中读出物体受到的力F值，根据牛顿第二定律列式.
教师点评
本题考查了牛顿第二定律；匀变速直线运动规律的综合运用，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与动能定理、匀变速直线运动的图象等知识点交汇命题.
正确答案
375m
解析
在0-10s内的位移：
汽车在10-20s内的位移：x2=vt2=25×10=250m
故汽车在前20s的位移：x=x1+x2=125+250=375m．
考查方向
牛顿第二定律；匀变速直线运动规律的综合运用
解题思路
分段求出位移之后相加求和即可得前20s汽车的位移
易错点
关键通过图象信息找到各段受力情况，明确各段的运动规律.
教师点评
本题考查了牛顿第二定律；匀变速直线运动规律的综合运用，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与匀变速直线运动的图象等知识点交汇命题.
2016年1月内江地区下了难得一见的大雪，下雪后，几位同学在结冰的水平地面上玩滑冰游戏．赛道如图，I区为助跑区，长度Li=6m,；Ⅱ区为滑冰区，长度L2=32m,，参赛的同学从起跑线AB由静止做匀加速直线运动助跑到起滑线CD，并从CD处开始自由滑行，直至停止．某一轮次中，
18m，g取10m／s2.求：
12.鞋子与冰面间的动摩擦因数．
13.在另一轮次中，如果该同学刚好在Ⅱ区边线EF
停止，则他在助跑区的加速度大小．
正确答案
0.1
解析
设该同学达到CD的速度为v1,由运动学公式得：
自由滑行，由牛顿第二定律得
在滑冰区滑行的位移
则
代入解得
考查方向
匀变速直线运动的公式
解题思路
在I区为助跑区由运动学公式求出加速度，再求出滑入第二区的初速度，最后根据牛顿第二定律及运动学公式求出摩擦系数.
易错点
分析清楚物体的运动过程，求出进入滑冰区的初速度是解题的关键.
正确答案
解析
设该同学在CD时速度为v2，在助跑区的加速为a2，则由运动学公式得：
滑行区
代入数据解得：
考查方向
匀变速直线运动的公式；牛顿第二定律
解题思路
根据牛顿第二定律及运动学公式求出在滑冰区的初速度，再由助跑区由运动学公式求出加速度.
易错点
关键分析清楚物体的运动过程，注意进入滑冰区的初速度也是助跑区的末速度.
假设某伞兵做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离直升机一段时间后打开降落伞做减速下落．若他离地面约为100m时迅速打开降落伞，他打开降落伞后的速度图线如图甲所示，降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37°，如图乙所示．已知人的质量为60kg，降落伞质量为10kg，不计打开降落伞前伞兵下落所受的阻力，打开伞后降落伞所受阻力Ff与速度v成正比，即Ff＝kv，k为阻力系数，求（取g＝10m/s2）：
35.打开降落伞瞬间伞兵的加速度a；
36.为安全起见，每根悬绳至少应能承受多大的拉力；
正确答案
a＝30m/s2，方向竖直向上
解析
当人和降落伞的速度v=5m/s时做匀速运动，则：
kv=（M+m）g，
解得：k=140N•s/m
对整体，根据牛顿第二定律得：
kv0-（M+m）g=（M+m）a，
代入数据解得：a=30m/s2，方向竖直向上
考查方向
牛顿运动定律的综合应用
解题思路
根据人和降落伞一起做匀速运动时，结合此时的速度，根据共点力平衡求出阻力系数．对整体分析，根据牛顿第二定律求出打开伞瞬间的加速度a的大小和方向；
易错点
通过图线能够得出人和降落伞的运动规律，结合共点力平衡和牛顿第二定律进行求解．
正确答案
T＝375N
解析
设每根绳拉力为T，以运动员为研究对象有：
8Tcos30°-（M+m）g=（M+m）a，
T≈375N
由牛顿第三定律得：悬绳能承受的拉力至少为375N．
考查方向
牛顿运动定律的综合应用
解题思路
当加速度最大时，绳子的拉力最大，根据牛顿第二定律求出拉力．
易错点
通过图线能够得出人和降落伞的运动规律，结合共点力平衡和牛顿第二定律进行求解．
25.电磁弹射在军事上有重要的应用，原理可用下述模型说明．如图甲所示，虚线MN右侧存在一个竖直向上的匀强磁场，一边长为L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上，电阻为R，质量为m，ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界处。从t＝0时起磁感应强度B随时间t的变化规律是B＝B0＋kt（k为大于零的常数），金属框将在安培力作用下加速离开磁场.空气阻力忽略不计．则线框穿出磁场过程中通过导线截面的电荷量为_______；若用相同的金属线绕制相同大小的n匝线框，如图乙所示，在线框上加一恒定质量为M的负载物，在t＝0时加速度为_______。
正确答案
B0L2/R，
解析
穿出过程线框中的平均电动势
若用相同的金属线绕制相同大小的n匝线框，t=0时刻产生的感应电动势
线框的总电阻R总=nR ,线框中的电流
t=0时刻线框受到的安培力F=nB0IL
设线框的加速度为a，根据牛顿第二定律有F=（nm+M）a
解得
考查方向
法拉第电磁感应定律; 牛顿第二定律
解题思路
法拉第电磁感应定律求得平均电动势，结合闭合电路欧姆定律，由电量表达式求电量; 先计算出n匝线框中感应电动势，从而计算出安培力的大小，再由牛顿第二定律算出加速度.
易错点
关键闭合电路欧姆定律结合法拉第电磁感应定律求平均感应电流.
知识点
8.磁悬浮列车的运动原理如图所示，在水平面上有两根很长的平行直导轨，导轨间有与导轨垂直且方向相反的匀强磁场B1和B2，B1和B2相互间隔，导轨上有金属框abcd。当磁场B1和B2同时以恒定速度5m/s沿导轨向右匀速运动时，金属框也会沿导轨向右运动。已知两导轨间距L1=0.4m，两种磁场的宽度均为L2，L2=ab，B1＝B2=B=1.0T。金属框的质量m=0.1kg，电阻R=2.0Ω。设金属框受到的阻力与其速度成正比，即f=kv，比例系数k=0. 08 kg/s。则下列说法正确的是 （）（全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。）
A在线框加速的过程中，某时刻线框速度v′=2m/s，此时电路中的感应电动势大小为1.2V
B在线框加速的过程中，某时刻线框速度v′=2m/s，此时线框的加速度a′的大小为8
C金属框的最大速度为4 m/s
D当金属框达到最大速度时，装置消耗的功率为1.6W
正确答案
解析
A选项：线框的两个长边L1均切割磁感线，E=2BL1（v磁场-v）＝2.4V
B选项：动力为安培力，阻力f=kv
F安=4B2L12（v磁场-v）/R
所以a=F合/m=8m/s2.
C选项：当F安=f时，线框匀速运动，所以v=4m/s
D选项：P1=fv；P2=E2/R；P=P2+P2=1.6W
考查方向
电磁驱动，求解动生电动势产生的安培力大小，再受力分析求解平衡和加速度（牛二）；P=Fv
解题思路
A选项：线框的两个长边L1均切割磁感线，E=2BL1（v磁场-v）＝2.4V
B选项：动力为安培力，阻力f=kv
F安=4B2L12（v磁场-v）/R
所以a=F合/m=8m/s2.
C选项：当F安=f时，线框匀速运动，所以v=4m/s
D选项：P1=fv；P2=E2/R；P=P2+P2=1.6W
易错点
两个边切割磁感线；最后功率为电功率与机械功率之和。
教师点评
本题考察比较综合，要求学生具有良好的运动分析能力，而且必须细心。
知识点
扫码查看完整答案与解析