第四章第五节牛顿第二定律的应用.doc

1、 第四章第四章 力与运动力与运动 第五节第五节 牛顿第二定律的应用牛顿第二定律的应用 A 级级 抓基础抓基础 1雨滴从空中由静止落下雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对它的阻力随雨若雨滴下落时空气对它的阻力随雨 滴下落速度的增大而增大滴下落速度的增大而增大， 如图所示的图象能正确反映雨滴下落如图所示的图象能正确反映雨滴下落运动运动 情况的是情况的是( ) 答案：答案：C 2.如图所示如图所示，质量皆为质量皆为 m 的的 A、B 两球之间系着一个不计质量的两球之间系着一个不计质量的 轻弹簧放在光滑水平台面上轻弹簧放在光滑水平台面上，A 球紧靠墙壁球紧靠墙壁，今用力今用力 F 将将 B 球向球

2、向左左 推压弹簧推压弹簧，平衡后平衡后，突然将力突然将力 F 撤去的瞬间撤去的瞬间( ) AA 的加速度为的加速度为 F 2m BA 的加速度为的加速度为F m CB 的加速度为的加速度为 F 2m DB 的加速度为的加速度为F m 解析：解析：对对 A 球球，F 撤去前后受力不变撤去前后受力不变，a 始终为始终为 0，故故 A、B 错错 误；对误；对 B 球球，撤去撤去 F 后瞬间后瞬间，弹簧弹力大小不突变弹簧弹力大小不突变，大小等于大小等于 F， 故故 B 球的加速度球的加速度 aBF m， ，故故 D 正确正确 答案：答案：D 3质量为质量为 m1和和 m2的两个物体的两个物体，由静止从

3、同一高度下落由静止从同一高度下落，运动运动 中所受的空气阻力分别是中所受的空气阻力分别是 F1和和 F2，如果发现质量是如果发现质量是 m1的物体先落的物体先落 地地，那么那么( ) Am1m2 BF1F2 C.F1 m1 F2 m2 D.F1 m1 F2 m2 解析：解析：下落相同高度时下落相同高度时，质量为质量为 m1的物体所用时间较短的物体所用时间较短，即即 t1 t2，由由 s1 2at 2 知知，a1较较大大，即即 a1a2.由牛顿第二定律由牛顿第二定律，得得 mgF ma，则则 agF m， ，由于由于 a1a2，所以所以F1 m1 F2 m2， ，C 正确正确 答案：答案：C 4

4、如图如图，光滑斜面固定于水平地面光滑斜面固定于水平地面，滑块滑块 A、B 叠放后一起由叠放后一起由 静止开始下滑静止开始下滑，在斜面上运动时在斜面上运动时，A 的受力示意图为的受力示意图为( ) 解析：解析：光滑斜面上光滑斜面上，滑块滑块 A、B 叠放后一起由静止开始下滑叠放后一起由静止开始下滑，加加 速度速度方向沿斜面向下方向沿斜面向下，单独对单独对 A 物体分析物体分析，A 物体的加速度与整体物体的加速度与整体 的加速度相同的加速度相同，也沿斜面向下也沿斜面向下，其受力如图其受力如图，答案答案 C 正确正确 答案：答案：C 5.(多选多选)如图所示如图所示， 车厢中的弹簧处在拉伸状态车厢中

5、的弹簧处在拉伸状态， 车厢地板上的车厢地板上的木木 块和车厢都处在静止状态 现使车厢向右加速运动块和车厢都处在静止状态 现使车厢向右加速运动， 木块仍相对地板木块仍相对地板 静止静止，此时地板对木块的摩擦力将此时地板对木块的摩擦力将( )来源来源:学学*科科*网网 A一定增大一定增大 B一定减一定减小小 C可能增大可能增大 D可能减小可能减小来源来源:Z。xx。k.Com 解析：解析：原来原来 f0F，若向右的若向右的 a 较小较小，由由 Ff0ma 得得 f0F ma， f0可减小； 但若可减小； 但若 a 较大较大， Ff0不足以不足以提供使提供使 m 产生向右的产生向右的 a 时时， 则

6、则 f0将变为向右将变为向右，且且 f0|Fma|增大增大 答案：答案：CD 6.如图所示如图所示，用力用力 F 推放在光滑水平面上的物体推放在光滑水平面上的物体 P、Q、R，使使 其一起做匀加速运动若其一起做匀加速运动若 P 和和 Q 之间的相互之间的相互作用力为作用力为 6 N，Q 和和 R 之间的相互作用力为之间的相互作用力为 4 N，Q 的质量是的质量是 2 kg，那么那么 R 的质量是的质量是( ) A2 kg B3 kg C4 kg D5 kg 解析：解析：令令 F16 N，F24 N，mQ2 kg，对对 Q 受力分析由牛顿受力分析由牛顿 第二定律第二定律可得可得，F1F2mQa，

7、所以所以 a1 m/s2；对；对 R，由牛顿第二定由牛顿第二定 律律，可得可得 F2mRa，所所以以 mR4 kg，C 正确正确 答案：答案：C 7.(多选多选)如图所示如图所示，在水平面上行驶的车厢中在水平面上行驶的车厢中，车厢底部放有一车厢底部放有一 个质量为个质量为 m1的木块的木块， 车厢顶部悬挂一质量为车厢顶部悬挂一质量为 m2的球的球， 悬绳与竖直方悬绳与竖直方 向成向成 角角，它们相对车厢处于静止状态它们相对车厢处于静止状态，由此可以判定由此可以判定( ) A车厢可能正在向左匀加速行驶车厢可能正在向左匀加速行驶 B车厢一定正在向右匀加速行驶车厢一定正在向右匀加速行驶 C木块对车厢

8、底部的摩擦力大小为木块对车厢底部的摩擦力大小为 m1gtan D木块对车厢底部的摩擦力为零木块对车厢底部的摩擦力为零 解析：解析：由图中由图中 m2的偏转方向的偏转方向，说明小车可能正在向左匀加速行说明小车可能正在向左匀加速行 驶驶，也可能正在向右匀减速行驶也可能正在向右匀减速行驶，A 对；对对；对 m2，有有 agtan ，所所 以对以对 m1，f0m1am1gtan ，C 对对 答案：答案：AC B 级级 提能力提能力 8滑冰车是儿童喜欢的冰上娱乐项目之一如图所示为小明妈滑冰车是儿童喜欢的冰上娱乐项目之一如图所示为小明妈 妈正与小明在冰上游戏妈正与小明在冰上游戏，小明与冰车的总质量是小明与

9、冰车的总质量是 40 kg，冰冰车与冰面车与冰面 之间的动摩擦因数为之间的动摩擦因数为 0.05， 在某次游戏中在某次游戏中， 假设小明妈妈对冰车施加假设小明妈妈对冰车施加 了了 40 N 的水平推力的水平推力，使冰车从静止开始运动使冰车从静止开始运动 10 s 后后，停止施加力的停止施加力的 作用作用，使冰车自由滑行使冰车自由滑行(假设运动过程中冰车始终沿直线运动假设运动过程中冰车始终沿直线运动，小小 明始终没有施加力的作用明始终没有施加力的作用)求：求： (1)冰车的最大速率；冰车的最大速率； (2)冰车在整个运动过程中滑行总位移的大小冰车在整个运动过程中滑行总位移的大小 解析：解析：(1

10、)以冰车及小明为研究对象以冰车及小明为研究对象，由牛顿由牛顿第二定律第二定律，得得 Fmgma1， va1t， 解得解得 v5 m/s. (2)冰车匀加速冰车匀加速运动时运动时，有，有 s11 2a1t 2， ， 冰车自由滑行时冰车自由滑行时， mgma2，v22a2s2， 又又 ss1s2，解得解得 s50 m. 答案：答案：(1)5 m/s (2)50 m 9如图所示如图所示，斜面和水平面由一小段光滑圆弧连接斜面和水平面由一小段光滑圆弧连接，斜面的倾斜面的倾 角为角为 37，一质量为一质量为 0.5 kg 的物块从距斜面底端的物块从距斜面底端 5 m 处的处的 A 点由静点由静 止释放止释

11、放，已知物块和斜面及水平面间的动摩擦因数均为已知物块和斜面及水平面间的动摩擦因数均为 0.3.(sin 37 0.6，cos 370.8，g10 m/s2)，物块在水平面上滑行的时间为多物块在水平面上滑行的时间为多 少？少？来源来源:学学.科科.网网 Z.X.X.K 解析：解析：物块先沿物块先沿斜面加速下滑斜面加速下滑，设设 AB 长度为长度为 L，动摩擦因数为动摩擦因数为 ， 来源来源: :学学_ _科科_ _网网 Z_X_X_KZ_X_X_K 下滑过程下滑过程，根据牛顿第二定律：根据牛顿第二定律：mgsin mgcos ma ag(sin cos )3.6 m/s2. 根据匀变速直线运动规

12、律根据匀变速直线运动规律， 物块到达物块到达 B 点时的速度：点时的速度： v 2aL 6 m/s， 在水平面上物块做匀减速在水平面上物块做匀减速运动运动，根据牛顿第二定律有：，根据牛顿第二定律有： mgma， ag3 m/s2， 在水平面上在水平面上运动时间：运动时间：t0 v a 0 6 3 s2 s. 答案：答案：2 s 10如图所示如图所示，木楔木楔 ABC 静置于粗糙水平地面上静置于粗糙水平地面上，在木楔的倾在木楔的倾 角为角为 30的斜面上的斜面上，有一质量有一质量 m1.0 kg 的物块由静止开始沿斜面的物块由静止开始沿斜面 下滑下滑，当滑行路程当滑行路程 s1.4 m 时时，其

13、速度其速度 v1.4 m/s，在这过程中木楔在这过程中木楔 没有动没有动g 取取 10 m/s2.求：求： (1)物块下滑的加速度大小；物块下滑的加速度大小； (2)木楔对物块的摩擦力和支持力木楔对物块的摩擦力和支持力 解析：解析：(1)由由 v2v2 0 2as，得得 a 1.42 21.4 m/s 2 0.7 m/s2. (2)以物块为研究对象以物块为研究对象，受到三个力受到三个力 支持力支持力 FNmgcos 305 3 N， 沿斜面方向应用牛顿第沿斜面方向应用牛顿第二定律二定律，得得 mgsin 30Ffma， 来源来源: :学学* *科科* *网网 Z*X*X*KZ*X*X*K 所以

14、所以 Ff4.3 N. 答案：答案：(1)0.7 m/s2 (2)4.3 N 5 3 N 11如图所示如图所示，在倾角在倾角 37足够长的斜面底端有一质量足够长的斜面底端有一质量 m 1 kg 的物体的物体， 物体与斜面间的动摩擦因数物体与斜面间的动摩擦因数 0.5.现用大小为现用大小为 F22.5 N、方向沿斜面向上的拉力将物体由静、方向沿斜面向上的拉力将物体由静止拉动止拉动，经时间经时间 t00.8 s 撤去撤去 拉力拉力 F，已知已知 sin 370.6，cos 370.8，取取 g10 m/s2，求：求： (1)t00.8 s 时物体速度时物体速度 v 的大小；的大小； (2)撤去拉力

15、撤去拉力 F 以后以后，物体在斜面上运动的时间物体在斜面上运动的时间 t. 解析：解析：根据受力情况和牛顿运动定律有：根据受力情况和牛顿运动定律有： Fmgsin fma， fFNmgcos ， vat0， 联立并联立并代入数据得：代入数据得： v10 m/s. (2)撤去拉力后物体先向上做匀减速运动至速度为撤去拉力后物体先向上做匀减速运动至速度为 0 后向下做匀后向下做匀 加速运动至斜面底端设加速运动至斜面底端设向上运动时间为向上运动时间为 t1，向下运动时间为向下运动时间为 t2，拉拉 力作力作用下物体发生的位移为用下物体发生的位移为 x0，由牛顿运动定律有：由牛顿运动定律有：x01 2vt0. 向上运动时：向上运动时： mgsin mgcos ma1， 0va1t1， x11 2vt1. 向下运动时：向下运动时： mgsin mgcos ma2， x0x11 2a2t 2 2， ， tt1t2. 联立联立并代入数据得：并代入数据得： t4 s. 答案：答案：(1)10 m/s (2)4 s