1、专题三 牛顿运动定律的典型问题课堂素养达标1.如图所示,当车厢向右加速行驶时,一质量为m的物块紧贴在车厢壁上,相对于车厢壁静止,随车一起运动,则下列说法正确的是()A.在竖直方向上,车厢壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡B.在水平方向上,车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力C.若车厢的加速度变小,车厢壁对物块的弹力不变D.若车厢的加速度变大,车厢壁对物块的摩擦力也变大【解析】选A。对物块受力分析如图所示。 由牛顿第二定律,在竖直方向:Ff=mg;水平方向:FN=ma,所以选项A正确,C、D错误;车厢壁对物块的弹力和物块对车厢壁的压力是一对相互作用力,故B错误。2.如图所示,在光滑的
2、水平桌面上有一物体A,通过绳子与物体B相连后自由释放,则A、B一起运动。假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计,绳子足够长且不可伸长。如果mB=3mA,则绳子对物体A的拉力大小为()A.mBgB.mAgC.3mAgD.mBg【解析】选B。对A、B整体进行分析,根据牛顿第二定律mBg=(mA+mB)a,对物体A,设绳的拉力为F,由牛顿第二定律得,F=mAa,解得F=mAg=mBg,故B正确。3.如图所示,质量相等的A、B两小球分别连在轻绳两端,A球的一端与轻弹簧相连,弹簧的另一端固定在倾角为30的光滑斜面顶端,重力加速度大小为g。下列说法正确的是()A.剪断轻绳的瞬间,A的加速
3、度为零,B的加速度大小为gB.剪断轻绳的瞬间,A、B的加速度大小均为C.剪断轻绳的瞬间,A、B的加速度均为零D.剪断轻绳的瞬间,A的加速度为零,B的加速度大小为g【解析】选B。设小球的质量为m,对整体分析,弹簧的弹力F=2mgsin 30=mg,剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,对A分析,aA=g,B的加速度为:aB=g,B项正确,A项、C项、D项错误。4.如图所示,矩形盒内用两根细线固定一个质量为m=1.0 kg的均匀小球,a线与水平方向成53角,b线水平。两根细线所能承受的最大拉力都是Fm=15 N。(cos 53=0.6,sin 53=0.8,g取10 m/s2)求:(1)当该系统沿竖直方
4、向匀加速上升时,为保证细线不被拉断,加速度可取的最大值。(2)当该系统沿水平方向向右匀加速运动时,为保证细线不被拉断,加速度可取的最大值。【解析】(1)竖直向上匀加速运动时小球受力如图所示,当a线拉力为15 N时,由牛顿第二定律得:竖直方向有:Fmsin 53-mg=ma水平方向有:Fmcos 53=Fb解得Fb=9 N,此时加速度有最大值a=2 m/s2(2)水平向右匀加速运动时,由牛顿第二定律得:竖直方向有:Fasin 53=mg水平方向有:Fb-Facos 53=ma,解得Fa=12.5 N当Fb=15 N时,加速度最大,有a=7.5 m/s2答案:(1)2 m/s2(2)7.5 m/s2
