1、3牛顿第二定律一、选择题考点一牛顿第二定律的理解1.(多选)下列对牛顿第二定律的表达式Fma及其变形公式的理解，正确的是()A.由Fma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比B.由m可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比C.由a可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比D.由m可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力求出答案CD解析a是加速度的决定式，a与F成正比，与m成反比，C正确；Fma说明力是产生加速度的原因，但不能说F与m成正比，与a成反比，A错误；m中m与F、a皆无关，但可以通过测量物体的加速度和它所受到的合力求出，B
2、错误，D正确.【考点】牛顿第二定律的理解【题点】对牛顿第二定律的理解2.一物块静止在粗糙的水平桌面上.从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用.假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小.能正确描述F与a之间关系的图象是()答案C解析物块在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用，根据牛顿第二定律，有FFfma，即FmaFf，该关系为线性函数.当a0时，FFf；当F0时，a.符合该函数关系的图象为C.【考点】牛顿第二定律的理解【题点】对牛顿第二定律的理解3.(多选)力F1单独作用在物体A上时产生的加速度a1大小为5 m/s2，力F2单独作用在物体
3、A上时产生的加速度a2大小为2 m/s2，那么，力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度a的大小可能是()A.5 m/s2 B.2 m/s2C.8 m/s2 D.6 m/s2答案AD解析设物体A的质量为m，则F1ma1，F2ma2，当F1和F2同时作用在物体A上时，合力的大小范围是|F1F2|FF1F2，即|ma1ma2|mama1ma2，加速度的大小范围为3 m/s2a7 m/s2，故选A、D.【考点】牛顿第二定律的理解【题点】对牛顿第二定律的理解4.物体在力F作用下运动，F的方向与物体运动方向一致，其Ft图象如图1所示，则物体()图1A.在t1时刻速度最大B.在0t1时间内做匀加速运动
4、C.从t1时刻后便开始返回运动D.在0t2时间内，速度一直在增大答案D解析根据牛顿第二定律得，物体质量不变，力越大时，加速度越大，由题图图象可知0t1时间内力F逐渐增大，加速度逐渐增大，t1时刻力F最大，加速度最大，所以0t1时间内物体做加速度逐渐增大的变加速运动，B错误；t1时刻后力F开始减小，但方向未发生变化，所以物体继续向前加速运动，A、C错误，D正确.【考点】牛顿第二定律的理解【题点】合外力、加速度、速度的关系考点二牛顿第二定律的简单应用5.如图2所示，质量m10 kg的物体，在水平地面上向左运动，物体与水平地面间的动摩擦因数0.2，与此同时，物体受到一个水平向右的推力F20 N的作用
5、，则物体的加速度为(取g10 m/s2)()图2A.0 B.4 m/s2，水平向右C.2 m/s2，水平向右 D.2 m/s2，水平向左答案B解析物体受到的滑动摩擦力大小Ffmg20 N，方向水平向右，物体受到的合外力F合FFf40 N，方向水平向右，根据牛顿第二定律：F合ma，a4 m/s2，方向水平向右.【考点】牛顿第二定律的简单应用【题点】水平面上加速度的求解6.如图3所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进.突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是()图3A.m B.maC.m D.m(ga)答案C解析西瓜与汽
6、车具有相同的加速度a，对西瓜A受力分析如图，F表示周围西瓜对A的作用力，则由牛顿第二定律得：ma，解得：Fm，故C对，A、B、D错.【考点】牛顿第二定律的简单应用【题点】水平面上加速度的求解7.在静止的车厢内，用细绳a和b系住一个小球，绳a斜向上拉，绳b水平拉，如图4所示，现让车从静止开始向右做匀加速运动，小球相对于车厢的位置不变，与小车静止时相比，绳a、b的拉力Fa、Fb的变化情况是()图4A.Fa变大，Fb不变B.Fa变大，Fb变小C.Fa不变，Fb变小D.Fa不变，Fb变大答案C解析以小球为研究对象，分析受力情况，如图所示，根据牛顿第二定律得，水平方向：Fasin Fbma竖直方向：Fa
7、cos mg0由题知不变，由分析知Fa不变，由知FbFasin maa3C.a1a2，a2a2，a2a3答案C解析对物块1，由牛顿第二定律得Fcos 60Ffma1，(mgFsin 60)ma1对物块2，由牛顿第二定律得Fcos 60Ffma2，(mgFsin 60)ma2对物块3，由牛顿第二定律得FFfma3， mgma3比较得a1a3a2，所以C正确.【考点】牛顿第二定律的简单应用【题点】水平面上加速度的求解9.竖直起飞的火箭在推力F的作用下产生10 m/s2的加速度，若推力增大到2F，则火箭的加速度将达到(g取10 m/s2)()A.20 m/s2B.25 m/s2C.30 m/s2 D
8、.40 m/s2答案C解析推力为F时，Fmgma1，当推力为2F时，2Fmgma2.联立以上两式可得：a230 m/s2，故C正确.【考点】牛顿第二定律的简单应用【题点】竖直方向上加速度的求解10.如图6所示，在与水平方向成角、大小为F的力作用下，质量为m的物块沿竖直墙壁加速下滑，已知物块与墙壁间的动摩擦因数为.则下滑过程中物块的加速度大小为(重力加速度为g)()图6A.aggB.agC.agD.ag答案D解析将F分解可得，物块在垂直于墙壁方向上受到的压力为FNFcos ，则墙壁对物块的支持力为FNFNFcos ；物块受到的滑动摩擦力为FfFNFcos ；由牛顿第二定律，得mgFsin Ffm
9、a，得ag.【考点】牛顿第二定律的简单应用【题点】竖直方向上加速度的求解二、非选择题11.(水平面上加速度的求解)质量为40 kg的物体放在水平面上，某人用绳子沿着与水平方向成37角斜向上的方向拉着物体前进，绳子的拉力为200 N，已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体的加速度是多少？若在拉的过程中突然松手，此时物体的加速度是多少？(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)答案0.5 m/s2，方向与运动方向相同5 m/s2，方向与运动方向相反解析物体受力如图所示，将拉力F沿水平方向和竖直方向分解.在两方向分别列方程：Fcos 37Ffma.Fsin 37FNmg.又
10、FfFN.联立解得a0.5 m/s2，方向与运动方向相同.当突然松手时，拉力F变为零，此后摩擦力变为Ffmg200 N，由牛顿第二定律得Ffma解得a5 m/s2，方向与运动方向相反.【考点】牛顿第二定律的简单应用【题点】水平面上加速度的求解12.(竖直方向上加速度的求解)将质量为0.5 kg的小球，以30 m/s的速度竖直上抛，经过2.5 s小球到达最高点(取g10 m/s2).求：(1)小球在上升过程中受到的空气阻力大小(视为恒定)；(2)小球在最高点时的加速度大小；(3)若空气阻力不变，小球下落时的加速度为多大？答案(1)1 N(2)10 m/s2(3)8 m/s2解析(1)设小球上升时
11、，加速度为a，空气阻力为F，则vat，mgFma把v30 m/s，t2.5 s，m0.5 kg代入得F1 N(2)小球到达最高点时，因速度为零，故不受空气阻力，故加速度大小为g，即10 m/s2(3)当小球下落时，空气阻力的方向与重力方向相反，设加速度为a，则mgFma，得a8 m/s2.【考点】牛顿第二定律的简单应用【题点】竖直方向上加速度的求解13.(斜面上加速度的求解)如图7所示，质量为m的木块以一定的初速度沿倾角为的斜面向上滑动，斜面静止不动，木块与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为g.图7(1)求向上滑动时木块的加速度的大小和方向；(2)若此木块滑到最大高度后，能沿斜面下滑，求下滑时木块的加速度的大小和方向.答案(1)g(sin cos )，方向沿斜面向下(2)g(sin cos )，方向沿斜面向下解析(1)以木块为研究对象，木块上滑时对其受力分析，如图甲所示根据牛顿第二定律有mgsin Ffma，FNmgcos 0又FfFN联立解得ag(sin cos )，方向沿斜面向下.(2)木块下滑时对其受力分析如图乙所示.根据牛顿第二定律有mgsin Ffma，FNmgcos 0又FfFN联立解得ag(sin cos )，方向沿斜面向下.【考点】牛顿第二定律的简单应用【题点】斜面上加速度的求解