高一物理上学期 4.3牛顿第二定律难题例题及解答

1. 在粗糙的水平面上，物体在水平推力的作用下，由静止开始做匀加速直线运动，经过一段时间后，将水平推力逐渐减小到零（物体不停止），那么，在水平推力减小到零的过程中 A. 物体的速度逐渐减小，加速度逐渐减小 B. 物体的速度逐渐增大，加速度逐渐减小 C. 物体的速度先增大后减小，加速度先增大后减小 D. 物体的速度先增大后减小，加速度先减小后增大 变式1、 2. 如下图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点，如果物体受到的摩擦力恒定，则 A. 物体从A到O先加速后减速 B. 物体从A到O加速，从O到B减速 C. 物体运动到O点时，所受合力为零 D. 以上说法都不对 变式2、 3. 如图所示，固定于水平桌面上的轻弹簧上面放一重物，现用手往下压重物，然后突然松手，在重物脱离弹簧之前，重物的运动为 先加速，后减速                                         先加速，后匀速 C. 一直加速                                                   D. 一直减速 问题2：牛顿第二定律的基本应用问题： 4. 2003年10月我国成功地发射了载人宇宙飞船，标志着我国的运载火箭技术已跨入世界先进行列，成为第三个实现“飞天”梦想的国家，在某一次火箭发射实验中，若该火箭（连同装载物）的质量 ，启动后获得的推动力恒为 ，火箭发射塔高 ，不计火箭质量的变化和空气的阻力。（取 ） 求：（1）该火箭启动后获得的加速度。 （2）该火箭启动后脱离发射塔所需要的时间。 5. 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 角，球和车厢相对静止，球的质量为1kg。（g取 ， ， ） （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。 6. 如图所示，固定在小车上的折杆∠A= ，B端固定一个质量为m的小球，若小车向右的加速度为a，则AB杆对小球的作用力F为（  ） A. 当 时， ，方向沿AB杆 B. 当 时， ，方向沿AB杆 C. 无论a取何值，F都等于 ，方向都沿AB杆 D. 无论a取何值，F都等于 ，方向不一定沿AB杆 问题3：整体法和隔离法在牛顿第二定律问题中的应用： 7. 一根质量为M的木杆，上端用细线系在天花板上，杆上有一质量为m的小猴，如图所示，若把细线突然剪断，小猴沿杆上爬，并保持与地面的高度不变，求此时木杆下落的加速度。 8. 如图，在倾角为 的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫，已知木板的质量是猫的质量的2倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为 A.                   B.                    C.                 D. 例题解答： D A A （1） （2） 解析：本题考查牛顿第二定律和匀变速直线运动的规律在实际中的应用，首先应对火箭进行受力分析，因火箭发射在竖直方向上，一定不要漏掉重力，再利用牛顿第二定律求出火箭加速度，利用匀变速直线运动规律求时间。 （1）如图所示，根据牛顿第二定律： ∴ （2）设火箭在发射塔上运动的时间为t，则： ∴ 。 5. （1） （2）12.5N 解析：小球与车厢相对静止，有相同的运动情况。小球受重力和细线的拉力作用，求出它们的合力，由牛顿第二定律求加速度。对小球的受力分析如图所示。 （1）球所受的合外力对 由牛顿第二定律 ，可求得球的加速度为： 。 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（2）可得，线对球的拉力大小为： 6.BD 解析：取小球为研究对象，其受力分析如图所示，当 时小球平衡，故 ， 竖直向上，故A选项错误，分解 如图，则 时， ，故 ， ， 沿杆方向，当 时 不沿杆AB，但 。 解析： 解法一：隔离法：木杆与小猴的受力如图（2）甲、乙所示，木杆受到自身重力Mg与小猴给木杆向下的静摩擦力 ，小猴受到自身的重力mg与木杆对它的向上的静摩擦力 ，在竖直方向上，由牛顿第二定律可得： 对小猴： ，① 对木杆： 。② 由牛顿第三定律有： ，③ ∴由①②③三式可得： 。 解法二：整体法，以木杆与小猴为一个整体，在竖直方向上只受重力 和mg作用，如图丙所示，由牛顿第二定律的 形式对整体可有： ④。 又因小猴相对地面静止，故其对地加速度： ，上面的④式可变为： ，∴ 。 显然，以上两种方法得到的答案完全相同。 答案：木杆下落的加速度为 。 8.C 对于猫和木板的受力分析如图所示： 隔离猫，则 ， ① 隔离木板， ② 由牛顿第三定律 ③ ①②③联立 。 【模拟试题】 1质量为m的物体，放在粗糙水平面上，受到一个水平力F的作用而加速运动，则在运动中加速度a的大小 A. 和物体运动速度无关      B. 和物体的质量无关 C. 和物体的质量成反比      D. 和外力F成正比 2某学生做“验证牛顿第二定律”的实验在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大，他所得到的a-F关系可用图中的哪个图线 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示？图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力。 3如图所示，A、B两条直线是在A、B两地分别用竖直向上的F拉质量分别为 和 的两个物体得出的加速度 与力F之间的关系图线，分析图线可知： A. 比较两地的重力加速度，有 B. 比较两物体的质量，有 C. 比较两地的重力加速度，有 D. 比较两物体的质量，有 4 如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20N，完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1kg的物块，在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为10N，当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为8N，这时小车运动的加速度大小是 A.      B.      C.      D. 5A 雨滴在下落过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大，同时由于下落速度逐渐增大，所受空气阻力也将越来越大，最后雨滴将以某一速度匀速下降，在雨滴下降的过程中，下列说法正确的是 A. 雨滴受到的重力逐渐增大，重力产生的加速度也逐渐增大 B. 雨滴质量逐渐增大，重力产生的加速度逐渐减小 C. 由于雨滴受空气阻力逐渐增大，雨滴下落的加速度将逐渐减小 D. 雨滴所受重力逐渐增大，雨滴下落的重力加速度不变 6如图所示，是做直线运动的物体受力F与受力后位移s的关系图，则从图可知 A. 该物体至位移 时的速度最小 B. 该物体至位移 时的加速度最大 C. 该物体至位移 后便开始返回运动 D. 该物体至位移 时的速度最大 7如图所示，质量为M的凹形槽沿斜面匀速下滑，现将质量为m的砝码轻轻放入槽中，下列说法正确的是 M和m一起加速下滑     M和m一起减速下滑 C. M和m仍一起匀速下滑  D. 上述三种情况均有可能 8 如图所示，一根轻质弹簧的一端系着一个物体，手拉轻质弹簧的一端，轻质弹簧与物体一起在粗糙水平面上向左做匀加速运动，当手突然停止运动后的很短时间内，物体将 A. 立即停止  B. 向左做变加速运动 C. 向左做匀加速运动  D. 向左做减速运动 9如图所示，质量均为m的A、B两球之间系着一条不计质量的轻弹簧放在光滑水平面上，A球紧靠墙壁，今用力F将B球向左推压弹簧，平衡后，突然将力F撤去的瞬间，则 A球的加速度为        A球的加速度为零 C. B球的加速度为   D. B球的加速度为零 10在水平地面上有一质量为4kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动。10s后拉力大小减为 。该物体v-t图象如图所示，求： （1）物体受到的水平拉力F的大小。 （2）物体与地面间的动摩擦因数。（g取 ） 【试题答案】 1. A 粗糙水平面上运动一定要考虑摩擦力的作用， ，与加速度无关的只有速度； 与 成正比关系，与拉力F不是简单的正比关系，摩擦力也与m有关，所以加速度与m不是简单的反比关系。 2. C 由于斜面倾角过大，小车沿斜面方向的重力的分力将大于小车与斜面间的摩擦力，不挂砂桶时（F=0），小车将沿斜面方向做匀加速直线运动，正确答案为C。 3. B、C  A和B的图象和纵坐标相交于同一点，说明两物体在不受F只受重力的作用下，它们的加速度相同，可知：两地重力加速度相同；由A和B的图象和横坐标相交于不同点，说明两物体在平衡状态时F的大小不同，A物体的F小，表明A的重力小，即A的质量小于B的质量。 4. B 设两弹簧测力计示数均为10N时，各自伸长量为 ，又设小车做匀加速直线运动时，甲弹簧伸长量为 ，由于小车长不变，则两弹簧总伸长量不变，所以乙弹簧伸长量为 ，则据胡克定律有 ， ， ，再由 ，得 。 5. C、D 由题意知物体做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速运动，加速度逐渐减小，是由于阻力增大造成的，重力逐渐增大，而重力加速度是不变的。 6. B、D 由题图可知，力的方向始终跟位移方向相同，所以物体始终做加速运动，在位移 处，物体的速度最大，在位移 处物体受力最大，则在该处物体的加速度最大。 7. C 凹形槽中放入砝码前，下滑力与摩擦力平衡，即 ；当凹形槽中放入砝码后，下滑力 · 与摩擦力 仍平衡，即 ，凹形槽运动状态不变。 8. B 当手突然停止运动时，弹簧形变并未立即改变，其弹力仍大于滑动摩擦力，故手突然停止后一小段时间内仍向左做加速运动。 9. B、C 用力F压B球平衡后，说明了在水平方向上，弹簧对B球的弹力与力F平衡，而A球是弹簧对A球的弹力与墙壁对A球的弹力相平衡，当撤去了力F的瞬间，由于弹簧的弹力是弹簧形变而产生的，这一瞬间，弹簧的形变没有消失，弹簧的弹力还来不及变化，故弹力大小仍为F，所以B球的加速度 ，而A球受力不变，加速度为零，B、C两选项正确。 10. 解：由题意得 解得 ， ， 。