内容正文:
2021年高考一轮复习专题7 牛顿第二定律 两类动力学问题
考点梳理
牛顿第二定律
1.内容:物体加速度的大小跟它所受到的作用力成正比,跟它的质量成反比.加速度的方向与作用力的方向相同.
2.表达式:F=ma,F与a具有瞬时对应关系.
3.力学单位制
(1)单位制由基本单位和导出单位共同组成.
(2)力学单位制中的基本单位有质量(kg)、长度(m)和时间(s).
(3)导出单位有N、m/s、m/s2等.
方法提炼
1.瞬时问题的分析:题目中同时有轻绳和弹簧,剪断轻绳时,弹簧的弹力不能瞬间发生变化.剪断弹簧时,绳上的拉力在瞬间发生变化.
2.解决两类动力学问题的基本方法
以加速度a为“桥梁”,由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解,具体逻辑关系如下:
[考点分析]
考点一 用牛顿第二定律分析瞬时加速度
考点二 动力学两类基本问题
求解两类问题的思路,可用下面的框图来表示:
分析解决这两类问题的关键:应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度.
[题型训练]
1.物块A1、A2、B1和B2的质量均为m,A1、A2用刚性轻杆连接,B1、B2用轻质弹簧连结。两个装置都放在水平的支托物上,处于平衡状态,如图所示。今突然迅速地撤去支托物,让物块下落。在除去支托物的瞬间,A1、A2受到的合力分别为f1和f2 , B1、B2受到的合力分别为F1和F2。则( )
A. f1=0,f2=2mg,F1=0,F2=2mg B. f1=mg,f2=mg,F1=0,F2=2mg
C. f1=0,f2=2mg,F1=mg,F2=mg D. f1=mg,f2=mg,F1=mg,F2=mg
2.如图(a),用一水平外力F推着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体,逐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图(b)所示,重力加速度g取10 m/s2。根据图(b)可知( )
A. 物体的质量m=2 kg
B. 斜面的倾角θ=37°
C. 加速度为6 m/s2时物体的速度v=18 m/s
D. 物体能静止在斜面上所施加的最小水平外力Fmin=12 N
3.小车内有一固定光滑斜面,一个小球通过细绳与车顶相连,细绳始终保持竖直.关于小球的受力情况,下列说法正确的是( )
A. 若小车静止,绳对小球的拉力可能为零
B. 若小车静止,斜面对小球的支持力一定为零
C. 若小车向左匀速运动,小球一定受三个力的作用
D. 若小车向右减速运动,小球一定受三个力的作用
4.如图所示,A,B球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为 的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A. 两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为
B. A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为
C. B球的瞬时加速度大小为
D. 弹簧有收缩的趋势,A,B两球的瞬时加速度大小相等方向相反
5.如图所示,带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动,质量为m的小球A用轻质细线悬挂于支架前端,右端质量为M的物块B始终相对于小车静止。B与小车平板间的动摩擦因数为μ。若某段时间内观察到轻质细线偏离竖直方向θ角,则( )
A. 物块B所受摩擦力为零 B. 小车的加速度大小为gsinθ
C. 轻质细线对小球A的拉力大小为mgcosθ D. 小车对物块B的作用力大小为
6.2013年6月20日,我国宇航员王亚平在天宫授课时,利用质量测量仪测出了聂海胜的质量,这种质量测量仪测质量的依据是牛顿第二定律。若聂海胜受到合外力F从静止开始运动,经时间t移动的位移为S,则聂海胜的质量为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,A、B两条直线是在甲、乙两地分别用竖直向上的力F拉质量分别为mA和mB的两个物体得出的加速度a与F之间的图象,由图可知( )
A. 两地的重力加速度gA=gB B. 两地的重力加速度gA>gB
C. 两物体的质量mA<mB D. 两物体的质量mA>mB
8.如图所示,轻弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住质量为m=1