1、第四节牛顿第二定律一、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错误，
2、D正确2由牛顿第二定律a可知，无论怎样小的力都能使物体产生加速度，可是当用很小的水平力去推很重的桌子时，却推不动，这是因为()A牛顿第二定律不适用于静止的物体B桌子的加速度很小，速度增量也很小，眼睛观察不到C推力小于桌子所受到的静摩擦力，加速度为负值D桌子所受的合力为零，加速度为零答案D解析牛顿第二定律的表达式a中的力F是指合力，用很小的力推很重的桌子时，桌子不动，是因为水平推力与桌子所受到的静摩擦力的合力为零，牛顿第二定律同样适用于静止的物体，D正确，A、B、C错误3.(多选)(2019重庆市七校高一上学期期末联考)如图1所示，在光滑固定斜面上，有一轻质弹簧的一端固定在斜面上，有一物体A沿着
3、斜面下滑，从物体A刚接触弹簧的一瞬间到将弹簧压缩到最低点的过程中，下列说法中正确的是()图1A物体的加速度将先增大后减小B物体的加速度将先减小后增大C物体的速度将先增大后减小D物体的速度将先减小后增大答案BC4.在光滑水平面上，有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用，在第1 s内物体保持静止状态若力F1与F2随时间的变化关系如图2所示，则物体()图2A在第2 s内做加速运动，加速度大小逐渐减小，速度逐渐增大B在第3 s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大C在第4 s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大D在第5 s末速度为零答案B解析第1 s内物体保持静止状态，可知F1
4、、F2的初始值相等第2 s内物体的合力不断变大，根据牛顿第二定律知加速度不断变大，物体做加速运动，速度逐渐增大，故A错误；在第3 s内合力逐渐变大，故加速度不断变大，合力与速度同向，物体做加速运动，速度逐渐增大，故B正确；在第4 s内，合力逐渐减小，故加速度不断减小，合力与速度同方向，物体做加速运动，速度逐渐增大，故C错误；在第5 s末，合力为零，故加速度为零，速度最大，此时运动方向与F1方向相同，故D错误考点二牛顿第二定律的应用5.如图3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，则物体向左运动
5、过程中的加速度为(取g10 m/s2)()图3A0 B4 m/s2，水平向右C2 m/s2，水平向右 D2 m/s2，水平向左答案B解析物体受到的滑动摩擦力大小fmg20 N，方向水平向右，物体受到的合外力F合Ff40 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6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4AFa变大，Fb不变 BFa变大，Fb变小CFa不变，Fb变小 DFa不变，Fb变大答案C解析以小球为
6、研究对象，分析受力情况，设绳a与竖直方向的夹角为，如图所示，根据牛顿第二定律得，水平方向：Fasin Fbma竖直方向：Facos mg0由题知不变，由分析知Fa不变，由知，FbFasin maa3Ca1a2，a2a2，a2a3答案C解析对物块1，由牛顿第二定律得Fcos 60fma1，即(mgFsin 60)ma1对物块2，由牛顿第二定律得Fcos 60fma2，即(mgFsin 60)ma2对物块3，由牛顿第二定律得Ffma3，即mgma3比较得a1a3a2，所以C正确8(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A上时产生的加速度a2大小为2
7、 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()A5 m/s2 B2 m/s2C8 m/s2 D6 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F1F2F合F1F2，即ma1ma2mama1ma2，加速度的大小范围为3 m/s2a7 m/s2，正确选项为A、D.9如图6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，紧急刹车做匀减速直线运动，加速度大小为a，重力加速度为g，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6Am BmaCm Dm(ga)答案C解析西
8、瓜与汽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10(多选)两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量两球在空气中由静止下落相同的距离，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关，则()A甲球用的时间比乙球长B甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D甲球加速度的大小大于乙球加速度的大小答案BD解析由于两球由同种材料制成，甲球的质量大于乙球的质量，因此甲球的体积大于乙球的体积，甲球的半径大于乙球的半径，设球的半径为r，根据牛顿第二定律，下落过程中m
9、gkrma，agg，可知，球下落过程做匀变速直线运动，且下落过程中半径大的球下落的加速度大，因此甲球下落的加速度大，由hat2可知，下落相同的距离，甲球所用的时间短，D项正确，A、C项错误；由v22ah可知，甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小，B项正确二、非选择题11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
10、 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 37fma.Fsin 37FNmg.又fFN.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fmg200 N，由牛顿第二定律得fma解得a5 m/s2，方向与运动方向相反12跳伞运动员在下落过程中，假定伞所受空气阻力的大小跟下落速度的平方成正比，即fkv2，比例系数k20 Ns2/m2，跳伞运动员与伞的总质量为72 kg，起跳高度足够高，则：(g取10 m/s2)(1)跳伞运动员在空中做什么运动？收尾速度的大小是多少？(2)当速度达到4 m
11、/s时，下落加速度的大小是多少？答案见解析解析(1)对运动员与伞在空中受力分析如图，由牛顿第二定律mgkv2ma，可得agv2，随v增大，a减小，故跳伞运动员做加速度减小的加速运动当v2g时，a0，跳伞运动员做匀速运动，此时v m/s6 m/s.(2)当v4 m/s时，agv2(1042) m/s2 m/s25.56 m/s2.13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 fma，FNmgcos 0又fFN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 fma，FNmgcos 0又fFN联立解得ag(sin cos )，方向沿斜面向下
