1、4.3 牛顿第二定律1.(2020广州高一检测)一轻弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡时弹簧伸长了5 cm,再将重物向下拉3 cm,然后放手,则在刚释放的瞬间重物的加速度大小是(g取10 m/s2)()A.4 m/s2B.5 m/s2C.6 m/s2D.8 m/s2【解析】选C。设弹簧的劲度系数为k,第一次弹簧伸长了x1=5 cm=0.05 m,第二次弹簧伸长了x2=5 cm+3 cm=8 cm=0.08 m,第一次受力平衡:kx1=mg=0.05k第二次由牛顿第二定律得:kx2-mg=ma,整理得:0.08k-mg=ma把式代入式解得:a=6 m/s2,故C正确,A、B、D错误。故选C。2.一
2、个物体质量为2 kg,在几个力作用下处于静止状态,现把一个大小为10 N的力撤去,其他力保持不变,则该物体将()A.沿该力的方向开始做匀加速运动,加速度的大小是5 m/s2B.沿该力的相反方向做匀加速运动,加速度的大小是5 m/s2C.沿该力的方向做匀加速直线运动D.由于惯性,物体仍保持原来的静止状态不变【解析】选B。物体开始处于静止状态,合力为零,撤去10 N的拉力,则合力的大小为10 N,方向与10 N的拉力方向相反,根据牛顿第二定律得:a=5 m/s2,则物体沿该力相反方向做匀加速运动,加速度大小为5 m/s2。故B项正确,A、C、D错误。3.(多选)在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌
3、面上用弹簧拴着一个小球,弹簧处于自然长度,如图所示,当旅客看到弹簧的长度变长时,对车厢运动状态的判断正确的是()A.车厢向右运动,速度在增大B.车厢向右运动,速度在减小C.车厢向左运动,速度在增大D.车厢向左运动,速度在减小【解析】选B、C。由于小球随车厢一起运动,因此取小球作为研究对象。由于弹簧变长了,故小球受到向左的弹力,即小球受到的合力向左。因为加速度a与F合同向,故小球的加速度方向向左。加速度a方向向左,并不能说明速度方向也向左,应有两种可能:(1)速度v方向向左时,v增大,做加速运动,故C项正确;(2)速度v方向向右时,a与v方向相反,v减小,做减速运动,B项正确。4.在行车过程中,
4、遇到紧急刹车,乘员可能受到伤害,为此人们设计了安全带以尽可能地减轻猛烈碰撞带来的伤害。假设某次急刹车时,由于安全带的作用,使质量为70 kg的乘员的加速度大小约为6 m/s2,此时安全带对乘员的作用力最接近()A.100 NB.400 NC.800 ND.1 000 N【解析】选B。急刹车时加速度向后,所以其合外力等于安全带的作用力,根据牛顿第二定律得,F=ma=706 N=420 N,故B项正确。5.在珠海航展中,歼-20的精彩表演再次为观众献上了视觉盛宴。经查阅资料知,歼-20的质量为m=3104 kg,在跑道上滑行时发动机的推力为F=3105 N,歼-20受到的阻力为重力的0.1倍,求:(1)歼-20在跑道上滑行时的加速度a的大小。(2)由静止开始加速滑行5 s时的速度大小。【解析】(1)由题意可知歼-20所受合外力:F合=F-F阻=3105 N-3104100.1 N=2.7105 N由牛顿第二定律F=ma得:a= m/s2=9 m/s2。(2)5 s后的速度:v=v0+at=0+59 m/s=45 m/s。答案:(1)9 m/s2(2)45 m/s
