内容正文:
微专题28 牛顿第二定律
考点1 牛顿第二定律的理解
1.由牛顿第二定律知,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是当我们用一个力推桌子没有推动时是因为( )
A.牛顿第二定律不适用于静止的物体,适用于运动的物体
B.桌子的加速度很小,速度增量很小,眼睛不易觉察到
C.推力小于摩擦力,加速度是负值
D.推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零,物体的加速度为零,所以原来静止的物体仍静止
【答案】D
【解析】由牛顿第二定律F=ma知,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,这里的力指的是合外力,当我们用一个力推桌子时没有推动,因为桌子还受地面的摩擦力,只有当推力大于摩擦力时,桌子才会有加速度,桌子不动,说明合外力为零,即推力等于摩擦力,A、B、C错误,D正确.
2.如图所示,物体在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动,速度为v.现让拉力F逐渐减小,则物体的加速度和速度的变化情况应是( )
A.加速度逐渐变小,速度逐渐变大
B.加速度和速度都在逐渐变小
C.加速度和速度都在逐渐变大
D.加速度逐渐变大,速度逐渐变小
【答案】D
【解析】物体向右做匀速直线运动,滑动摩擦力Ff=F=μFN=μmg,当F逐渐减小时,Ff=μmg不变,所以产生与v方向相反即向左的加速度,加速度的数值a=随F的逐渐减小而逐渐增大.因为a与v方向相反,所以v减小,D正确.
3.物体在与其初速度始终共线的合外力作用下运动,取v0方向为正时,合外力F随时间t的变化情况如图所示,则在0~t1这段时间内( )
A.物体的加速度先减小后增大,速度也是先减小后增大
B.物体的加速度先增大后减小,速度也是先增大后减小
C.物体的加速度先减小后增大,速度一直在增大
D.物体的加速度先减小后增大,速度一直在减小
【答案】C
【解析】由题图可知,物体所受合力F随时间t的变化是先减小后增大,根据牛顿第二定律得:物体的加速度先减小后增大;由于合外力F与速度方向始终相同,所以物体加速度方向与速度方向一直相同,所以速度一直在增大,选项C正确.
4.已知A、B两物体的质量之比为5∶3,所受合外力之比为2∶1,则A、B的加速度之比为( )
A.5∶6
B.6∶5
C.3∶10
D.10∶3
【答案】B
【解析】根据牛顿第二定律得aA=,aB=,则A、B的加速度之比为aA∶aB=∶=6∶5.
5.如图所示,一小球从空中自由落下,在与正下方的直立轻质弹簧接触直至速度为零的过程中,关于小球的运动状态,下列说法中正确的是( )
A.接触后,小球做减速运动,加速度的绝对值越来越大,速度越来越小,最后等于零
B.接触后,小球先做加速运动,后做减速运动,其速度先增大后减小直到为零
C.接触后,速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处,加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处
D.接触后,小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方
【答案】BD
【解析】从小球下落到与弹簧接触开始,一直到把弹簧压缩到最短的过程中,弹簧弹力与小球重力相等的位置是转折点,之前重力大于弹力,之后重力小于弹力,而随着小球向下运动,弹力越来越大,重力恒定,所以之前重力与弹力的合力越来越小,之后重力与弹力的合力越来越大,且反向(竖直向上).由牛顿第二定律知,加速度的变化趋势和合力的变化趋势一样,而在此过程中速度方向一直向下.
6.(多选)初始时静止在光滑水平面上的物体,受到一个逐渐减小的水平力的作用,则这个物体运动情况为( )
A.速度不断增大,但增大得越来越慢
B.加速度不断增大,速度不断减小
C.加速度不断减小,速度不断增大
D.加速度不变,速度先减小后增大
【答案】AC
【解析】水平面光滑,说明物体不受摩擦力作用,物体所受到的水平力即为其合外力.水平力逐渐减小,合外力也逐渐减小,由公式F=ma可知:当F逐渐减小时,a也逐渐减小,但速度逐渐增大.
7.(多选)下列对牛顿第二定律的理解正确的是( )
A.由F=ma可知,m与a成反比
B.牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受到外力的作用
C.加速度的方向总跟合外力的方向一致
D.当外力停止作用时,加速度随之消失
【答案】CD
【解析】虽然F=ma,但m与a无关,因a是由m和F共同决定的,即a∝且a与F同时产生、同时消失、同时存在、同时改变;a与F的方向永远相同.综上所述,可知A、B错误,C、D正确.
8.(多选)设想如能创造一理想的没有摩擦的环境,用一个力去拖一艘万吨巨轮,则从理论上可以说( )
A.巨轮惯性太大,所以完全无法拖动
B.一旦施力于巨轮,巨轮立即产生一个加速度
C.由于巨轮惯性很大,施力后,要经过一段很长时间后才会产生一个明显的加速度
D.由于巨轮惯性很大,施力于巨轮后,要经过足够长的时间才会产生一个明显的速度
【答案】BD
【解析】根据牛顿