1、4.7.2牛顿第二定律的应用【基础达标】1物体静止在光滑的水平桌面上。从某一时刻起用水平恒力F推物体，则在该力刚开始作用的瞬间( )A.立即产生加速度，但速度仍然为零B.立即同时产生加速度和速度C.速度和加速度均为零 D.立即产生速度，但加速度仍然为零2.如图所示，A、B两物体叠放在一起，用手托住静靠在竖直墙上，突然释放，它们同时沿墙面下滑，已知mAmB，则( )A物体A受到重力和摩擦力的作用B物体B受重力和A对它的压力C物体A处于完全失重状态D物体A、B都受到墙面的摩擦力 3.如图所示x、y、z为三个物块，K为轻质弹簧，L为轻线，系统处于平衡状态现若将L突然剪断，用ax、ay分别表示刚剪断时
2、物块x、y的加速度，则有( )Aax0、ay0 Bax0、ay0Cax0、ay0 Dax0、ay04.如图所示，两个质量都为m的小球A和B，用质量不计的弹簧将它们连接起来，然后用一根细线将它们挂在天花板上而静止。在剪断细线的瞬间，A、B两球的加速度为( )AaA=aB=g BaA=2g，aB=gCaA=g，aB=0 DaA=2g，aB=05.一光滑斜劈,在力F推动下向左做匀加速运动,且斜劈上有一木块恰好与斜面保持相对静止,如图所示,则木块所受合力的方向为( )A.水平向左 B.水平向右C.沿斜面向下 D.沿斜面向上6(2012舟山高一检测)如图所示，在光滑水平面上有甲、乙两木块，质量分别为m1
3、和m2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起来，现用一水平力F向左推木块乙，当两木块一起匀加速运动时，两木块之间的距离是( )7.(2012庆阳高一检测)如图所示，质量为M的木箱放在光滑水平地面上，受到一水平恒力F的作用，木箱的顶部用细绳悬挂一质量为m的小球，若想使细绳与竖直方向夹角为，则恒力F应为多大？【能力提升】8(2012长春高一检测)如图所示，置于光滑水平面上的木块A和B，其质量为mA和mB。当水平力F作用于A左端上时，两木块一起做加速运动，其A、B间相互作用力大小为N1；当水平力F作用于B右端上时，两木块一起做加速运动，其A、B间相互作用力大小为N2.则以下判断中正确的是(
4、 )A两次木块运动的加速度大小相等 BN1+N2F CN1+N2=F DN1N2=mBmA9.(2012金华高一检测)如图所示,m1=2 kg， m2=3 kg连接的细绳仅能承受1 N的拉力,桌面水平光滑,为了使细绳不断而又使它们能一起获得最大加速度,则向左水平施力和向右水平施力两种情况下，F的最大值是( )A向右，作用在m2上，F=B向右，作用在m2上，F=2.5 NC向左，作用在m1上，F=D向左，作用在m1上，F=2.5 N10.(2012杭州高一检测)如图所示，水上滑梯由斜槽AB和水平槽BC构成，AB与BC圆滑连接，斜槽的竖直高度H=15 m。一质量m=50 kg的游戏者从滑梯顶端A点
5、由静止滑下，g取10 m/s2.(1)若忽略游戏者下滑过程中受到的一切阻力，求游戏者从斜槽顶端A点由静止滑下到斜槽底端B点的速度大小。(2)如果斜槽AB的长度x=25 m，由于阻力的作用，游戏者从滑梯顶端A点由静止滑下到达滑梯末端B点时的速度大小vB=10 m/s，求游戏者与斜槽AB面间的动摩擦因数。11.如图所示,物体A和B叠放在光滑的水平桌面上,质量分别为mA=4 kg，mB=1 kg,A、B之间的动摩擦因数=0.1。如果用水平方向的力F拉物体A,设A、B之间的最大静摩擦力为8 N,则:(1)当F=5 N时,A、B之间的摩擦力为多大?(2)当F为多大时,物体A恰好开始沿B的表面滑动?开始滑
6、动后A、B的加速度各为多大?(g取10 m/s2)答案解析1【解析】选A。由牛顿第二定律知，a与F具有瞬时对应关系，有力立即产生加速度，但瞬时不产生速度，故选A。2.【解析】选C。释放A、B整体后，A、B与墙壁之间没有弹力，故不受墙面摩擦力的作用，A、B整体仅受到重力作用，整体加速度为g，可见A完全失重，B对它的弹力为零，A、B都只受重力作用，只有C正确。3.【解析】选B。将L突然剪断时，物块x受力不变，合力为零，故ax0，物块y受到的向下的拉力消失，合力不再为零，故ay0，选B。4.【解析】选D。在剪断细线的瞬间，B球受力不变，合力为零，加速度为零。剪断细线前，A球受三个力的作用，向上的细线
7、的拉力、向下的重力mg和弹簧对它向下的拉力，其中弹簧对它向下的拉力等于B球的重力mg, 在剪断细线的瞬间，细线对A球的拉力瞬间消失，其他两个力不变，由牛顿第二定律得mg+mg=maA，所以aA=2g，故选D。5.【解析】选A。因为木块随斜劈一起向左做匀加速直线运动,故木块的加速度方向水平向左。根据牛顿第二定律,物体所受合外力提供加速度,则合外力与加速度方向一致,故木块所受合外力方向水平向左。6【解析】选B。以甲、乙两木块整体为研究对象，由牛顿第二定律得：F=(m1+m2)a。所以两木块共同的加速度a=以甲木块为研究对象，轻质弹簧对它的弹力F=m1a=由胡克定律得：F=kx轻质弹簧的压缩量x=所
8、以两木块之间的距离是。7.【解析】以小球为研究对象，受力如图所示，根据题意小球所受合力水平向右，则：mgtan=ma解得：a=gtan以木箱和小球整体为研究对象，由牛顿第二定律得：F=(M+m)a=(M+m)gtan答案：(M+m)gtan8【解析】选A、C、D。以木块A和B整体为研究对象，两种情况下，合外力都是F，由牛顿第二定律可知F=(mA+mB)a，所以加速度a=，大小相等，A正确；当水平力F作用于A左端上时，以木块B为研究对象，当水平力F作用于B右端上时，以木块A为研究对象，所以N1+N2=F，N1N2=mBmA，B错误，C、D正确。9.【解题指南】解答本题可由细绳仅能承受1 N的拉力
9、为突破口，先隔离m1或m2，再整体求出水平力F的最大值。【解析】选B、C。若水平力F1的方向向左,如图设最大加速度为a1,根据牛顿第二定律,对整体有：F1=(m1+m2)a1。对m2有： T=m2a1。所以F1= C对,D错。若水平力F2的方向向右, 如图设最大加速度为a2,根据牛顿第二定律,对整体有：F2=(m1+m2)a2 。对m1有： T=m1a2。所以A错,B对。10.【解析】(1)设斜槽的倾角为,在不计阻力的条件下，游戏者下滑的加速度为a=gsin，斜槽AB的长度为x= 由v2-v02=2ax可得：(2)由几何关系式：sin=0.6，cos=0.8由vB2-v02=2ax可得:对游戏
10、者进行受力分析，由牛顿第二定律可知：mgsin-mgcos=ma,=0.5答案：(1)10 m/s (2)0.511.【解析】(1)当F=5 N时,A、B之间不发生相对运动,因此可将A、B看做一个整体,则其加速度为再隔离分析B,B在水平方向上只受到A对它的摩擦力作用而做加速运动,故由牛顿第二定律得：Ff=mBa=11 N=1 N。(2)当A恰好开始沿B的表面滑动时,是一临界状态,我们也可以认为此时A恰好尚未沿B的表面滑动,这样我们仍可将A、B看做一个整体。此时A、B之间的摩擦力已达到最大静摩擦力Ffmax=8 N。对B由牛顿第二定律有:=8 m/s2。以A、B整体为研究对象,由牛顿第二定律可得
11、F=(mA+mB)a=(4+1)8 N=40 N,即当作用在A上的水平拉力F达到40 N时,A、B间恰好开始相对滑动。当开始滑动后,A、B之间的摩擦力变为滑动摩擦力,其大小为Ff=mAg=0.1410 N=4 N。所以,对A有F-Ff=mAaA,对B有答案：(1)1 N (2)40 N 9 m/s2 4 m/s2【总结提升】“三种方法”处理动力学临界问题(1)极限法：在题目中如出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时，一般隐含着临界问题，处理这类问题时，可以把物理过程(或问题)推向极端，从而使临界现象(或状态)暴露出来，达到尽快求解的目的。(2)假设法：有些物理过程中没有明显出现临界问题的线索，但在变化过程中有可能出现临界问题，也可能不出现临界问题，解答这类问题一般用假设法。(3)数学方法：将物理过程转化为数学公式，根据数学表达式求解得出临界条件。
