1、牛顿第二运动定律(建议用时：40分钟)题组一对牛顿第二定律的理解1关于牛顿第二定律，以下说法中正确的是()A由牛顿第二定律可知，加速度大的物体，所受的合外力一定大B牛顿第二定律说明了，质量大的物体，其加速度一定小C由Fma可知，物体所受到的合外力与物体的质量成正比D对同一物体而言，物体的加速度与物体所受到的合外力成正比，而且在任何情况下，加速度的方向始终与物体所受的合外力方向一致D加速度是由合外力和质量共同决定的，故加速度大的物体，所受合外力不一定大，质量大的物体，加速度不一定小，选项A、B错误；物体所受到的合外力与物体的质量无关，选项C错误；由牛顿第二定律可知，物体的加速度与物体所受到的合外
2、力成正比，并且加速度的方向与合外力方向一致，选项D正确。2物体受10 N的水平拉力作用，恰能沿水平面匀速运动，当撤去这个拉力后，物体将()A匀速运动B立即停止运动C产生加速度，做匀减速运动D产生加速度，做匀加速运动C物体在水平拉力作用下做匀速运动，说明物体受到一个与拉力等大反向的摩擦力的作用，当撤去拉力后，在摩擦力作用下，物体产生一个向后的加速度，做匀减速运动，C正确。题组二牛顿第二定律的应用3如图所示，质量为m10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间动摩擦因数为0.2。与此同时物体受到一个水平向右的推力F20 N的作用，则物体产生的加速度大小和方向是(g取10 m/s2)()A0B
3、4 m/s2，水平向右C2 m/s2，水平向左 D2 m/s2，水平向右B取向右为正方向，由牛顿第二定律得Ffma，而fmg，解得a4 m/s2，故物体的加速度大小是4 m/s2，方向水平向右，B正确。4如图所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在动摩擦因数为的水平地面上做匀减速运动，不计其他外力及空气阻力，则中间一质量为m的土豆A受到其他土豆对它的作用力大小应是()Amg BmgCmg DmgC土豆A受力如图，在水平方向上土豆具有和箱子共同的水平加速度a，由牛顿第二定律知：ag，土豆A的水平合外力F1mg。竖直方向上土豆A所受其他土豆的作用力F2mg，所以其他土豆对它的作用力的大小Fmg
4、。5(2020山东省普通高中学业水平等级考试，15)如图甲所示，在高速公路的连续下坡路段通常会设置避险车道，供发生紧急情况的车辆避险使用，本题中避险车道是主车道旁的一段上坡路面。一辆货车在行驶过程中刹车失灵，以v090 km/h的速度驶入避险车道，如图乙所示。设货车进入避险车道后牵引力为零，货车与路面间的动摩擦因数0.30，取重力加速度大小g10 m/s2。甲乙(1)为了防止货车在避险车道上停下后发生溜滑现象，该避险车道上坡路面的倾角应该满足什么条件？设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果用的正切值表示。(2)若避险车道路面倾角为15，求货车在避险车道上行驶的最大距离。(已知sin 150.26，
5、cos 150.97，结果保留两位有效数字) 解析(1)当货车在避险车道停下后，有fmmgsin ，货车所受的最大静摩擦力fmNmgcos ，联立可解得tan 0.30。(2)货车在避险车道上行驶时，a5.51 m/s2，货车的初速度v090 km/h25 m/s，则货车在避险车道上行驶的最大距离为x57 m。答案(1)tan 0.30 (2)57 m题组三瞬时加速度问题6(2020湖北十堰高一上期末)如图所示，A、B为两个质量相等的小球，由细线相连，再用轻质弹簧悬挂起来，在A、B间细线烧断后的瞬间，A、B的加速度分别是()AA、B的加速度大小均为g，方向都竖直向下 BA的加速度为零，B的加速
6、度大小为g，方向竖直向下CA的加速度大小为g，方向竖直向上，B的加速度大小为g，方向竖直向下DA的加速度大于g，方向竖直向上，B的加速度大小为g，方向竖直向下C细线烧断前，对整体分析，弹簧的拉力为F2mg，细线的弹力Fmg，烧断细线的瞬间，对A分析，此时加速度ag，方向竖直向上；对B分析，B只受重力的作用，故加速度的大小为ag，方向竖直向下，故C正确。7(2019福建厦门一中高一上月考)如图所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态。当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为()A零B大小为g，方向竖直向下C大小为g，方向垂直于木板向下D大小
7、为g，方向水平向右C未撤离木板前，小球受到重力mg、弹簧的拉力F弹、木板的支持力F，如图所示。由平衡条件得Fcos mg，即F。当撤离木板的瞬间，由于弹簧的弹力不能突变，当木板的支持力F突然消失时，小球只受重力mg和弹簧的弹力F弹的作用，它们的合力大小等于F，方向与F的方向相反，故小球加速度方向垂直于木板向下，大小为ag。C正确。题组四国际单位制8在国际单位制中，下列说法中不正确的是()A在国际单位制中，力的单位是根据牛顿第二运动定律定义的Bm和s都是国际单位制中力学的基本单位C千克是国际单位制中力学的三个基本物理量之一Dm/s、N、m/s2都是国际单位制中的导出单位C在国际单位制中力的单位是
8、牛顿，它是属于导出单位，是根据牛顿第二运动定律Fma定义的，1 N就是使质量为1 kg的物体产生1 m/s2加速度的力，故A正确；在国际单位制中，力学的三个基本单位是kg、m、s，故B正确；国际单位制中力学三个基本量是：长度、质量、时间，而千克只是质量的单位即基本单位，不是基本物理量，故C错误；在国际单位制中，m/s、N、m/s2都是导出单位，故D正确。9(2020重庆一中高一上期末)国际单位制(SI)定义了7个基本单位，其他单位均可根据物理关系导出。1967年用铯133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率9 192 631 770 Hz定义秒(s)；1983年用真空中的光速c299 79
9、2 458 ms1定义米(m)。2018年第26届国际计量大会决定，7个基本单位全部用基本物理常量来定义。关于国际单位制，下列选项不正确的是()A7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性 B在力学范围内的基本单位有米(m)、千克(kg)、秒(s)C牛顿是导出单位，1 N1 kgms2D米每二次方秒(m/s2)、牛顿每千克(N/kg)都是重力加速度g的单位C7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性，选项A正确；在力学范围内的基本单位有米(m)、千克(kg)、秒(s)，选项B正确；牛顿是导出单位，1 N1 kgm/s2，选项C错误；根据a可知，米每二次方秒(m/s2)、
10、牛顿每千克(N/kg)都是重力加速度g的单位，选项D正确，本题选择不正确的，故选C。10如图所示，当小车向右加速运动时，物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上，当小车的加速度增大时 ()AM受到的静摩擦力增大BM对车厢壁的压力减小CM仍相对于车厢静止DM受到的静摩擦力减小C分析M的受力情况如图所示，水平方向上，FNma，FN随a的增大而增大，由力的作用是相互的知，B错误；因FN增大，物块与车厢壁间的最大静摩擦力增大，故M相对于车厢仍静止，C正确；因M相对车厢壁静止，有Ffmg，与水平方向的加速度大小无关，A、D错误。11(2020山东聊城高一上期末)分别在四辆相同汽车的车厢顶部用细线悬挂一个小球，当
11、汽车在平直道路上运动的过程中，小球相对汽车所处的状态如图所示。已知0，则获得最大加速度的汽车是()ABC DD以题图A为例，选小球为研究对象，由牛顿第二定律得Tcos mg，Tsin ma，联立两式解得agtan ，可知，越大，汽车的加速度越大，由于0，所以题图D中汽车的加速度最大，D符合题意。12(多选)(2020山东潍坊联考)如图所示，木箱通过轻绳Ob悬挂在天花板下，木箱内有一竖直轻弹簧，弹簧上方有一物块P，竖直轻绳Pc上端与木箱相连，下端与物块P相连，系统处于静止状态。已知木箱和物块P的质量均为m，重力加速度大小为g，弹簧对物块P的力表现为方向竖直向下的拉力且拉力大小为mg。现将Ob绳剪
12、断，下列说法正确的是()A剪断Ob绳前，Pc绳的拉力大小为mgB剪断Ob绳的瞬间，弹簧的弹力为零C剪断Ob绳的瞬间，物块P的加速度大小为gD剪断Ob绳的瞬间，Pc绳的拉力大小为mgAD剪断Ob绳前，取物块为研究对象，由平衡关系可得FTF弹mgmgmgmg，Pc绳的拉力FT大小为mg，故A正确；剪断Ob绳的瞬间，弹簧的弹力仍为mg，故B错误；剪断Ob绳的瞬间，假设轻绳Pc拉力瞬间变为零，木箱的加速度为a1，由牛顿第二定律可知a1g，方向竖直向下。设物块P的加速度大小为a2，由牛顿第二定律可得a2g，方向竖直向下，a1a2，说明轻绳Pc拉力不为零，处于绷紧状态，故木箱和物块P具有共同加速度，对整体
13、，由牛顿第二定律得2mg2ma，故ag，方向竖直向下，物块P的加速度大小为g，则a2g，解得FTmg，故C错误，D正确。13一个质量为4 kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数0.2从t0开始，物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F的作用，力F随时间t变化的规律如图所示。g取10 m/s2。求：(结果可用分式表示)(1)在24 s时间内，物体从开始做减速运动到停止所经历的时间；(2)06 s内物体的位移大小。解析(1)02 s内，F112 N，由牛顿第二定律和运动学公式得F1mgma1，v1a1t1,24 s内，F24 N，由牛顿第二定律和运动学公式得F2mgma2,0v1a2t2解得物体从开始做减速运动到停止所用时间t2 s。(2)02 s内物体的位移x1，24 s内物体的位移x2，由周期性可知46 s内和02 s内物体的位移相同，所以06 s内物体的位移大小为：x2x1x2 m。答案(1) s(2) m