1、45牛顿第二定律的应用1雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如图所示的图象可以正确反映出雨滴下落运动情况的是()解析对雨滴受力分析，由牛顿第二定律得：mgfma。雨滴加速下落，速度增大，阻力增大，故加速度减小，在vt图象中其斜率变小，故选项C正确。答案C2用30 N的水平外力F，拉一个静止在光滑水平面上的质量为20 kg的物体，力F作用3 s后撤去。则第5 s末物体的速度和加速度分别是()Av4.5 m/s，a1.5 m/s2Bv7.5 m/s，a1.5 m/s2Cv4.5 m/s，a0Dv7.5 m/s，a0解析力F作用下a m/s21.5 m/s2，
2、3 s末的速度vat4.5 m/s，3 s后撤去拉力F0，a0，物体做匀速运动，故选项C正确。答案C3一个物体在水平恒力F的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间t，速度变为v，如果要使物体的速度变为2v，下列方法正确的是()A将水平恒力增加到2F，其他条件不变B将物体质量减小一半，其他条件不变C物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的两倍D将时间增加到原来的2倍，其他条件不变解析由牛顿第二定律得Fmgma，所以ag，由vat，对比A、B、C三项，均不能满足要求，故选项A、B、C错误；由vat可得选项D正确。答案D4A、B两物体以相同的初速度滑上同一粗糙水平面，若两物体的质量
3、为mAmB，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离sA与sB相比为()AsAsB BsAsBCsAa下，所以t上t下，故选项D错误。答案B等级性检测9(多选)如图1所示，质量为m的小球置于倾角为的斜面上，被一个竖直挡板挡住。现用一个水平力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，重力加速度为g，忽略一切摩擦，以下说法正确的是()图1A斜面对小球的弹力为B斜面和竖直挡板对小球弹力的合力为maC若增大加速度a，斜面对小球的弹力一定增大D若增大加速度a，竖直挡板对小球的弹力一定增大解析对小球受力分析如图所示，把斜面对小球的弹力FN2进行正交分解，竖直方向有FN2
4、cos mg，水平方向有FN1FN2sin ma，所以斜面对小球的弹力为FN2，选项A正确；FN1mamgtan 。由于FN2与a无关，故当增大加速度a时，斜面对小球的弹力不变，挡板对小球的弹力FN1随a增大而增大，故选项C错误，D正确；小球受到的合力为ma，斜面和竖直挡板对小球弹力的合力为，故选项B错误。答案AD10如图2所示，质量为2 kg的物体在40 N水平推力作用下，从静止开始1 s内沿竖直墙壁下滑3 m。求：(取g10 m/s2)图2(1)物体运动的加速度大小；(2)物体受到的摩擦力大小；(3)物体与墙间的动摩擦因数。解析(1)由hat2，可得：a6 m/s2。(2)分析物体受力情况
5、如图所示：水平方向：物体所受合外力为零，FNF40 N竖直方向：取向下为正方向，由牛顿第二定律得：mgfma可得：fmgma8 N。(3)物体与墙间的滑动摩擦力fFN所以0.2。答案(1)6 m/s2(2)8 N(3)0.211某研究性学习小组利用力传感器研究小球与竖直挡板间的作用力，实验装置如图3所示，已知斜面倾角为45，光滑小球的质量m3 kg，力传感器固定在竖直挡板上。求：(g10 m/s2)图3(1)当整个装置静止时，力传感器的示数；(2)当整个装置向右匀加速直线运动时，力传感器示数为36 N，此时装置的加速度大小；(3)某次整个装置在水平方向做匀加速直线运动时，力传感器示数恰好为0，
6、此时整个装置的运动方向如何？加速度为多大？解析(1) 以小球为研究对象，设小球与力传感器静止时的作用力大小为F，小球与斜面间的作用力大小为FN，对小球受力分析如图所示，由几何关系可知：Fmgtan 45310 N30 N(2)竖直方向FNcos 45mg水平方向FFNsin 45ma解得：a2 m/s2(3)要使力传感器示数为0，则有：FNcos 45mgFNsin 45ma解得：a10 m/s2，方向向左。答案(1)30 N(2)2 m/s2(3)方向向左，加速度大小为10 m/s212如图4所示，在倾角37足够长的斜面底端有一质量m1 kg的物体，物体与斜面间的动摩擦因数0.5。现用大小为
7、F22.5 N、方向沿斜面向上的拉力将物体由静止拉动，经时间t00.8 s撤去拉力F，已知sin 370.6，cos 370.8，取g10 m/s2，求：图4(1)t00.8 s时物体速度v的大小；(2)撤去拉力F以后物体在斜面上运动的时间t。解析(1)在拉力作用下物体沿斜面向上做匀加速运动，作出物体受力分析如图所示。根据受力情况和牛顿第二定律有：Fmgsin fmaFNmgcos 0fFNvat0联立并代入数据得：v10 m/s。(2)撤去拉力F后物体先向上做匀减速运动至速度为0后向下做匀加速运动至斜面底端。设向上运动时间为t1，向下运动时间为t2，拉力作用下物体发生的位移为s0，由运动学公式有：s0vt0向上运动时：mgsin mgcos ma10va1t1s1vt1向下运动时：mgsin mgcos ma2s0s1a2ttt1t2联立以上各式并代入数据得：t4 s。答案(1)10 m/s(2)4 s
