1、4.3牛顿第二定律【基础达标】1.(2012东营高一检测)在牛顿第二定律公式F=kma中，比例系数k的数值( )A.在任何情况下都等于1B.是由质量m、加速度a和力F三者的大小所决定的C.是由质量m、加速度a和力F三者的单位所决定的D.当“m”的单位取kg，“a”的单位取m/s2，“F”的单位取N时等于12.(2012淮安高一检测)一个质量为2 kg的物体同时受到两个力的作用，这两个力的大小分别为2 N和6 N，当两个力的方向发生变化时，物体的加速度大小不可能为( )A.1 m/s2 B.2 m/s2 C.3 m/s2 D.4 m/s23.静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚开始
2、作用的瞬间，下列说法中正确的是( )A.物体立即获得加速度和速度B.物体立即获得加速度，但速度仍为零C.物体立即获得速度，但加速度仍为零D.物体的速度和加速度仍为零4.如图所示，质量为10 kg的物体，在水平地面上向左运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，与此同时，物体受到一个水平向右的拉力F=20 N的作用，则物体的加速度为(g取10 m/s2)( )A.0 B.2 m/s2，水平向右C.4 m/s2,水平向右 D.2 m/s2,水平向左5.力F1作用在物体上产生的加速度a1=3 m/s2，力F2作用在该物体上产生的加速度a2=4 m/s2，则F1和F2同时作用在该物体上，产生的加速度
3、的大小不可能为( )A7 m/s2 B5 m/s2 C1 m/s2 D8 m/s26.(2012荆门高一检测)如图所示，车沿水平地面做直线运动，车厢内悬挂在车顶上的小球悬线与竖直方向的夹角为。放在车厢底板上的物体A跟车厢相对静止。A的质量为m，则A受到的摩擦力的大小和方向是( )A.mgsin,向右 B.mgtan，向右 C.mgcos,向左 D.mgtan,向左7.用7 N的水平力拉一物体沿水平面运动，物体可获得2 m/s2的加速度，若用9 N的水平力拉该物体沿原水平面运动可使它获得3 m/s2的加速度，那么用15 N的水平力拉此物体沿原水平面运动时，可获得的加速度为_m/s2，此时物体受到
4、的摩擦力为_ N。【能力提升】8.质量为m的物体从高处静止释放后竖直下落，在某时刻受到的空气阻力为f，加速度为a=g，则f的大小是( )A.mg B.mg C.mg D.mg9.(2012佛山高一检测)如图所示，沿平直轨道运动的火车车厢中有一光滑的水平桌面，桌面上有一弹簧和小球，弹簧左端固定，右端拴着小球，弹簧处于原长状态。现发现弹簧的长度变短，关于弹簧长度变短的原因，以下判断中正确的是( )A可能火车向右运动，速度在增加B可能火车向右运动，速度在减小C火车可能向左运动，速度在增加D火车可能向左运动，速度在减小10.(2012安溪高一检测)一个物体从光滑斜面的顶端由静止开始下滑，斜面长10 m
5、，倾角=30，斜面静止在粗糙的水平地面上，物体的质量m=0.4 kg,重力加速度g=10 m/s2.求：(1)物体下滑过程的加速度有多大?(2)物体从光滑斜面顶端下滑到底端，要用多长时间？11.(2012兰州高一检测)古代学者认为，物体下落的快慢是由它们的重量大小决定的，物体越重，下落得越快，古希腊哲学家亚里士多德最早阐述了这种看法；但是这种从表面上的观察得出的结论实际是错误的。伟大的物理学家伽利略用简单明了的科学推理，巧妙地揭示了亚里士多德的理论内容包含的矛盾。他在1638年写的两种新科学的对话一书中指出：根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大，假定大石头下落速
6、度为8，小石头下落速度为4，当我们把石头拴在一起时，下落快的会被下落慢的拖着而减慢，下落慢的会被下落快的拖着而加快，结果整个系统的下落速度应该小于8。但是两块石头拴在一起，加起来比大石头还要重，根据亚里士多德的理论，整个系统的下落速度应该大于8。这样就使得亚里士多德的理论陷入自相矛盾的境地。伽利略由此推断重的物体不会比轻的物体下落得快。(1)根据伽利略的推理方法，假设用两块同样重的石头为研究对象,你又如何推翻亚里士多德的结论呢？(回答应简明)(2)用重力公式及牛顿第二定律又如何推翻亚里士多德的结论呢？答案解析1.【解析】选C、D。物理公式在确定物理量数量关系的同时，也确定了物理量的单位，在Fk
7、ma中，只有“m”的单位取kg，“a”的单位取m/s2，“F”的单位取N时，k=1，故选项C、D正确。2.【解析】选A。由|F1-F2|F合F1+F2知，2 N和6 N两力的合力范围是4 N至8 N，由a=知，加速度大小范围是2 m/s2至4 m/s2，故物体的加速度大小不可能为1 m/s2，选A。3.【解析】选B。由牛顿第二定律的瞬时性可知，力作用的瞬间即可获得加速度，但速度仍为零，物体若想获得速度，必须经过一段时间。4.【解析】选C。物体受到地面的摩擦力大小为F1=mg=0.21010 N=20 N，方向水平向右，物体的加速度a= =4 m/s2，方向水平向右，故选项C正确，A、B、D错误
8、。5.【解析】选D。由牛顿第二定律F=ma及|F1-F2|F合F1+F2可知，当F1和F2同时作用在该物体上，产生的加速度的大小范围|a1-a2|a合a1+a2，即1 m/s2a合7 m/s2，不可能为8 m/s2，故选D。6.【解析】选B。对小球进行受力分析如图甲所示，设小球质量为m1，则有FTcos=m1g和FTsin=m1a,解得a=gtan,方向向右。再对A物体进行受力分析如图乙所示，Ff=ma=mgtan，方向向右，故选B。7.【解析】由牛顿第二定律得：用7 N的水平力拉时 F1-Ff=ma1 用9 N的水平力拉时F2-Ff=ma2 将F1=7 N，a1=2 m/s2，F2=9 N，
9、a2=3 m/s2，代入解得Ff=3 N，m=2 kg。当用15 N的水平力拉此物体时，由F3-Ff=ma3得：答案：6 38.【解析】选B。由牛顿第二定律a=可得空气阻力大小f=mg，B选项正确。9.【解题指南】解答本题应把握以下三点：(1)由弹簧的形变分析小球所受合力的方向。(2)由小球的合力方向判断加速度方向。(3)由速度与加速度方向的关系判断加速还是减速。【解析】选A、D。取小球为研究对象，由于弹簧变短了，故小球受到向右的弹力，即小球受的合外力方向向右。因为加速度与合力的方向相同，所以小球的加速度方向向右。小球的速度有两种可能：速度方向向右与加速度的方向相同，速度增大，做加速运动；速度
10、方向向左与加速度的方向相反，速度减小，做减速运动。故选A、D。10.【解析】(1)根据牛顿第二定律得:mgsin=ma所以a=gsin=10m/s2=5 m/s2(2)由运动学公式得：x=at2,所以答案：(1)5 m/s2 (2)2 s【总结提升】用牛顿第二定律解题的方法和步骤(1)明确研究对象(隔离或整体)(2)进行受力分析和运动状态分析，画出力的示意图(3)规定正方向或建立直角坐标系，求合力F合(4)列方程求解：物体受两个力：合成法F合=ma。物体受多个力：正交分解法(沿运动方向和垂直于运动方向分解)。运动方向:Fx=ma,垂直于运动方向:Fy=0。11.【解析】(1)设两块同样重的石头的速度都是8(不一定设该数)，当我们把石头拴在一起时，由于原来快慢相同，所以两块石头不会互相牵拉，这样各自应保持原来的速度，即它们的速度还应该是8。但两块石头拴在一起重量增大了(为原来的2倍),根据亚里士多德的理论，整个系统的下落速度应该大于8。这样就使得亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地，从而推翻了这个理论。(2)设下落物体的质量为m，则重力G=mg，由牛顿第二定律F=ma，若下落物体只受重力，则mg=ma,得a=g，即不论物体的质量(重力)大小是否相同，在重力作用下的加速度都相同，相同位移所用的时间相同，即轻重物体下落得一样快，从而推翻了亚里士多德的理论。答案：见解析