1、第五节牛顿第二定律的应用 一、单项选择题1(2013年唐山期末)一辆在水平路面上运动的小车上固定一光滑斜面，斜面上有一小球，小球相对斜面保持静止，如图K451所示有关小车的运动情况，下列判断可能正确的是()图K451A以足够大的速度向左匀速运动B以足够大的速度向右匀速运动C以适当的加速度向左匀减速运动D以适当的加速度向右匀减速运动2两个质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑水平桌面上，如图K452所示如果它们分别受到水平推力F1和F2，且F1F2，则1施于2的作用力的大小为()图K452AF1 BF2C.(F1F2) D.(F1F2)3如图K453所示，A、B两条直线是在A、B两地分别用竖直向
2、上的力F拉质量分别为mA、mB的物体得出的加速度a与力F的关系图线，由图线分析可知()A两地的重力加速度gAgBBmAmBC两地的重力加速度gAgBDmAmB 图K453 图K4544如图K454所示，在水平地面上，底板光滑的小车上用两个量程为20 N、完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg的物块，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为10 N；当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为8 N，这时小车运动的加速度大小是()A2 m/s2 B4 m/s2 C6 m/s2 D8 m/s2二、双项选择题5以力F拉一物体，使其以加速度a在水平面上做匀加速直线运动，力F的水平分
3、量为F1，如图K455所示，若以和F1大小、方向都相同的力F代替F拉物体，使物体产生加速度a，那么()图K455A当水平面光滑时，a aB当水平面光滑时，aaC当水平面粗糙时，a，即mAmB由函数关系知，aF图象在纵轴上的截距表示重力加速度的大小，则gAgB.4B解析：当小车匀速运动时，两弹簧测力计的示数均为10 N，合力为零，当小车匀加速运动时，甲的示数为8 N，而由于小车长度不变，则甲弹簧形变的变化量必与乙相等，故乙弹簧的示数应为12 N，故物体受到的合力为4 N，其加速度为4 m/s2，B正确5BC解析：当水平面光滑时，物体在水平方向上所受合外力均为F，故其加速度不变而当水平面粗糙时，支
4、持力和摩擦力都是被动力，其大小随主动力的变化而变化，当用F替换F时，摩擦力将增大，故加速度减小6BC解析：运动员从O至B过程只受重力，做自由落体运动；接下来绳子伸长，绳子的拉力不断变大，拉力小于重力的过程中，合力向下，不断减小，故加速度也向下，且不断减小，速度不断增大，当加速度减为零时，物体的速度达到最大；物体由于惯性继续下降，拉力不断变大且变得大于重力，合力向上且变大，加速度也向上且变大，故物体做加速度不断变大的减速运动；故选BC.7BD解析：扶梯向上做匀加速运动，其加速度是斜向上的，加速度a在水平方向的分量为axacos ，人在水平方向受摩擦力作用；在竖直方向的分量为ayasin ，是竖直
5、方向上的合力产生的根据牛顿第二定律，有水平方向：fmaxmacos ，方向水平向右竖直方向：Nmgmaymasin 所以Nmgmasin m(gasin )，方向竖直向上8AD解析：小车水平向左做匀加速直线运动时，小球的合力沿水平方向向左BC杆对小球的作用力有两个效果，竖直分力与重力平衡，水平分力产生水平方向的加速度，杆对小球的作用力是这两个分力的合力，方向介于水平向左和竖直向上之间，可能沿杆向上，但并非一定沿杆方向，这是轻杆与轻绳的不同之处9AB解析：把M、m看做整体，水平方向上分析受力情况拉力F，摩擦力f1和f2，如图D34所示，根据牛顿第二定律，用整体法求出共同加速度a图D34再隔离m，
6、根据牛顿第二定律有Tf1ma所以绳子拉力为Tmaf1将f1mg，f2Mg代入上式可得TF可见T与无关，正确答案为A、B.10解：(1)根据牛顿第二定律得agsin gcos 100.6 m/s20.5100.8 m/s22 m/s2.(2)根据v2as得vB m/s10 m/s.(3)根据牛顿第二定律得，物体在水平面上滑行的加速度大小a2g5 m/s2物块在水平面上滑行的时间t s2 s.11解：以B为研究对象，其受力情况如图D35所示，则根据牛顿第二定律得fBmax NBmgmay 图D35axacos 0.8a1.6 m/s2ayasin 0.6a1.2 m/s2将ax、ay值代入、式得fB51.6 N8 NNBm(gay)56 N.12解：(1)从vt图象可知，物体的速度是减小的，所以做的是减速直线运动；而且从AD曲线各点切线的斜率越来越小直到最后为零可知，其加速度大小越来越小所以返回舱在这一阶段做的是加速度越来越小的减速运动(2)因为AB是曲线AD在A点的切线，所以其斜率大小就是A点在这一时刻加速度的大小，即a m/s220 m/s2.(3)设返回舱下降过程中所受的空气浮力恒为f0，返回舱在t0时，由牛顿第二定律可知kv2f0mgma返回舱下降到速度达到vm4 m/s时开始做匀速直线运动，由平衡条件可知，kvf0mg联立求解得k0.3.