1、第三章力与运动第2讲牛顿第二定律A对点训练练熟基础知识对牛顿第二定律的理解和简单应用1(多选)下列说法正确的是()A物体所受到的合外力越大，其速度改变量也越大B物体所受到的合外力不变(F合0)，其运动状态就不改变C物体所受到的合外力变化，其速度的变化率一定变化D物体所受到的合外力减小时，物体的速度可能正在增大解析物体所受到的合外力越大，物体的加速度(速度变化率)也越大，即速度变化得越快，但速度改变量还与时间有关，故选项A错误，C正确；物体所受的合外力不为零，就会迫使其运动状态(运动的快慢或方向)发生变化，选项B错误；合外力的大小与速度的大小之间没有直接关系，选项D正确答案CD2(多选)一个质量
2、为2 kg的物体，在5个共点力的作用下保持静止若同时撤去其中大小分别为15 N和10 N的两个力，其余的力保持不变，此时该物体的加速度大小可能是()A2 m/s2 B3 m/s2 C12 m/s2 D15 m/s2解析物体所受合力范围为5 NF合25 N，因m2 kg，故2.5 m/s2a12.5 m/s2，故B、C正确答案BC3(2013新课标全国卷，14)(单选)一物块静止在粗糙的水平桌面上从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小能正确描述F与a之间关系的图象是()解析静摩擦力随外力而改变，当外
3、力大于最大静摩擦力时，物体才产生加速度，可利用牛顿第二定律列方程求解物块受到拉力和摩擦力作用，根据牛顿第二定律Fmgma，当Ffmax时，a0；当Ffmax时，a与F成一次函数关系，选项C正确答案C应用牛顿第二定律分析瞬时问题4(多选)如图3211所示，一木块在光滑水平面上受一恒力F作用，前方固定一足够长的弹簧，则当木块接触弹簧后()图3211A木块立即做减速运动B木块在一段时间内速度仍可增大C当F等于弹簧弹力时，木块速度最大D弹簧压缩量最大时，木块加速度为零解析木块在光滑水平面上做匀加速运动，与弹簧接触后，当FF弹时，随弹簧形变量的增大，向左的弹力F弹逐渐增大，木块做加速度减小的加速运动；当
4、弹力和F相等时，木块速度最大，之后木块做减速运动，弹簧压缩量最大时，木块加速度向左不为零，故选项B、C正确答案BC5(多选)质量均为m的A、B两个小球之间系一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上A紧靠墙壁，如图3212所示，今用恒力F将B球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力F撤去，此瞬间()图3212AA球的加速度为 BA球的加速度为零CB球的加速度为 DB球的加速度为解析恒力F作用时，A和B都平衡，它们的合力都为零，且弹簧弹力为F.突然将力F撤去，对A来说水平方向依然受弹簧弹力和墙壁的弹力，二力平衡，所以A球的合力为零，加速度为零，A项错，B项对而B球在水平方向只受水平向右的弹簧的弹力作用，加
5、速度a，故C项错，D项对答案BD6(多选)用细绳拴一个质量为m的小球，小球将一固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了x(小球与弹簧不拴连)，如图3213所示将细绳剪断后()图3213A小球立即获得的加速度B小球在细绳剪断瞬间起开始做平抛运动C小球落地的时间等于 D小球落地的速度大于解析细绳剪断瞬间，小球受竖直方向的重力和水平方向的弹力作用，选项A、B均错；水平方向的弹力不影响竖直方向的自由落体运动，故落地时间由高度决定，选项C正确；重力和弹力均做正功，选项D正确答案CD整体法、隔离法在动力学中的应用7(单选)如图3214所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做
6、匀加速直线运动(m1在光滑地面上，m2在空中)已知力F与水平方向的夹角为.则m1的加速度大小为()A. B.C. D.图3214解析把m1、m2看做一个整体，在水平方向上加速度相同，由牛顿第二定律可得：Fcos (m1m2)a，所以a，选项A正确答案A8(多选)如图3215所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体，与物体1相连接的绳与竖直方向成角，则()图3215A车厢的加速度为gsin B绳对物体1的拉力为C底板对物体2的支持力为(m2m1)gD物体2所受底板的摩擦力为m2gtan 答案BD9(多选)如图3216所示，三物体
7、A、B、C均静止，轻绳两端分别与A、C两物体相连接且伸直，mA3 kg，mB2 kg，mC1 kg，物体A、B、C间的动摩擦因数均为0.1，地面光滑，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计若要用水平向左的拉力将B物体拉动(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g10 m/s2)，则下列说法正确的是()图3216A施加最小拉力拉动B物体时，A、B物体将相对滑动B施加最小拉力拉动B物体时，B、C物体将相对滑动C施加最小拉力拉动B物体时，最小拉力为5 ND施加最小拉力拉动B物体时，最小拉力为6 N解析依题意是要求能把B拉动即可，并不一定要使物体B从A和C之间抽出来考虑到B的上表面的最大静摩擦力为fA3 N，B的下表面
8、的最大静摩擦力为fB5 N，故上表面容易滑动，选项A正确将BC作为整体分析，BC整体向左的加速度大小与A向右的加速度大小相同，均设为a，由牛顿第二定律得：FTfA(mCmB)a，对A由牛顿第二定律得：TfAmAa，当a0时，力F最小，解得最小值为6 N，选项D正确答案ADB深化训练提高能力技巧10(多选)如图3217所示为一装置的示意图，小木桶abcd的质量为M0.18 kg，高L0.2 m，其上沿ab离挡板E的竖直距离h0.8 m，在小木桶内放有一质量m0.02 kg的小石块P(视为质点)现通过细绳对小木桶施加一个竖直向上的恒力F，使小木桶由静止开始向上运动，小木桶的上沿ab与挡板E相碰后便
9、立即停止运动取g10 m/s2，空气阻力和定滑轮摩擦均忽略不计则下列说法正确的是()图3217A小木桶由静止开始向上加速运动的过程中，小石块P处于失重状态B小木桶的上沿ab与挡板E相碰后，小石块P对小木桶底的压力等于其重力C若小石块P最终上升的高度不会超越ab，则拉力F的最大值为2.5 ND若小石块P最终上升的高度不会超越ab，则拉力F对小石块做的功最大为0.2 J解析小木桶由静止开始向上加速运动，加速度方向向上，小石块P处于超重状态，A错误；小木桶的上沿ab与挡板E相碰后，小石块P做上抛运动，对小木桶底的压力为零，B错误；设木桶上沿到达挡板E时，速度为v，则对P有L，当木桶与P一起上升的过程
10、中，根据牛顿第二定律有：F(Mm)g(Mm)a，又v22ah，代入数据得F2.5 N，拉力F对小石块做的功等于小石块的势能增加量，最大值为mg(hL)0.2 J，所以C、D正确答案CD11(2013重庆卷，4)(单选)图3218甲为伽利略研究自由落体运动实验的示意图，让小球由倾角为的光滑斜面滑下，然后在不同的角条件下进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动分析该实验可知，小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随变化的图象分别对应图乙中的()图3218A、和 B、和C、和 D、和解析小球对斜面的压力Nmgcos ，其最大值为mg，ycos ，对应于图象
11、；小球运动的加速度agsin ，其最大值为g，所以ysin ，对应于图象；重力加速度不变，故y1，对应于图象，选项B正确答案B12(单选)在建筑工地，民工兄弟用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a竖直向上匀加速搬起，其中A件的质量为m，B件的质量为3m，水平作用力为F，A、B之间的动摩擦因数为，在此过程中，A、B间的摩擦力为()图3219AF B2FC.m(ga) Dm(ga)解析由于A、B件相对静止，故A、B件之间的摩擦力为静摩擦力，选项A、B错误设民工兄弟对A、B件竖直方向的摩擦力为f，以A、B件整体为研究对象可知在竖直方向有2f(m3m)g(m3m)a，设B对A的摩擦力方向
12、向下，大小为f，对A件由牛顿第二定律有ffmgma，解得fm(ga)，选项D正确，选项C错误答案D13如图3220所示，质量为1 kg的环套在倾斜固定的杆上，受到竖直向上的20 N的拉力F1的作用，沿杆加速上滑已知杆与环间的动摩擦因数，杆与地面的夹角为30，求环的加速度(取g10 m/s2)图3220解析以环为研究对象，在竖直方向上受到F1和重力G的作用，此二力的合力为10 N，方向竖直向上，故杆对环的弹力N必垂直于杆斜向下，摩擦力F2沿杆斜向下，如图所示环的加速度斜向上，且在垂直于杆的方向上受力平衡，根据牛顿第二定律和力的平衡条件列动力学方程F1sin 30F2Gsin 30maF1cos
13、30Gcos 30N0F2N整理可得a代入数据得a2.5 m/s2即环沿杆向上的加速度大小为2.5 m/s2.答案2.5 m/s214(2013东莞二模)如图3221(a)所示，一轻绳上端系在车的左上角的A点，另一轻绳一端系在车左端B点，B点在A点正下方，A、B距离为b，两绳另一端在C点相连并系一质量为m的小球，绳AC长度为b，绳BC长度为b.两绳能够承受的最大拉力均为2mg.求：图3221(1)绳BC刚好被拉直时如图(b)所示，车的加速度是多大？(2)为不拉断轻绳，车向左运动的最大加速度是多大？解析(1)绳BC刚好被拉直时，小球受力如图所示，因为ABBCb，ACb，故绳BC方向与AB垂直，cos ，45，由牛顿第二定律，得TAsin ma，且TAcos mg，可得ag.(2)小车向左加速度增大，AC、BC绳方向不变，所以AC绳拉力不变，BC绳拉力变大，BC绳拉力最大时，小车向左加速度最大，由牛顿第二定律，得TBmTAsin mam因为TBm2mg，所以最大加速度为am3g.答案(1)g(2)3g