内容正文:
第三章 牛顿运动定律
第二节 牛顿第二定律
目 录
ONTENTS
C
[知识梳理]
[典例精析]
[巩固练习]
知识梳理
1.牛顿第二定律:物体加速度的大小与所受合外力成正比,与物体的质量成反比,方向为合外力的方向。
2.如果一个物体所受合外力为F,质量为m,加速度为a,则有F=ma。
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典例精析
例1 已知一物体在空中所受重力G=0.5 N,同时还受到一个水平向右的风力F=1.2 N,不计物体与空气之间的摩擦,求物体此时的加速度。
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解析
a=26 m/s2
答案
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例2 如图所示,质量为m的小球用水平轻弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态。当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为( )
答案
C
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解析
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巩固练习
1.如图,位于水平地面上的质量为M的小木块,在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做加速运动。若木块与地面之间的
滑动摩擦系数为μ,则木块的加速度为( )
A.F/M
B.Fcos α/M
C.(Fcos α-μMg)/M
D.[Fcos α-μ(Mg-Fsin α)]/M
答案
D
解析
【解析】对M进行受力分析,建立坐标系并分解力F后,根据牛顿第二定律有Ma=Fcos α-μ(Mg-Fsin α),故D选项正确。
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2.如图所示,质量为10 kg的物体,在水平地面上向左运动,动摩擦
因数为0.2,与此同时,物体受到一个水平向右的推力F=20 N的作用,
则物体的加速度为( )
A.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
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【解析】物体在水平方向受到推力F与摩擦力f作用,方向都向右,竖直方向的合力为零,根据牛顿第二定律有ma=F+f,f=μFN=μmg,代入数据得加速度大小为4 m/s2,方向水平向右。
解析
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3.如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力( )
A.方向向左,大小不变
B.方向向左,逐渐减小
C.方向向右,大小不变
D.方向向右,逐渐减小
答案
A
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【解析】由于A、B相对静止且向右做匀减速运动,其加速度不变,可知B受到的合力向左,结合摩擦力的定义,可得A给B的摩擦力水平向左,对B有f=mBa,可知摩擦力大小不变。
解析
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A.a1最大 B.a2最大
C.a3最大 D.a1=a2=a3
答案
A
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解析
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解析
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5.(多选)如图所示为某次高铁列车运行过程中某节车厢截面示意图,
车厢内两拉手A、B分别向前进方向在竖直方向偏离角度α和β并保持不
变。取重力加速度为g,不计空气等阻力,则下列说法正确的是( )
A.列车在减速进站
B.两角度一定满足α=β
C.减小拉手悬绳长度,则偏角变大
D.列车加速度大小a=gtan α
答案
ABD
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【解析】由题图可知拉手所受合力向左,则加速度向左,列车向左加速或向右减速,而前进方向向右,所以列车减速进站,选项A正确;拉手与列车具有相同的加速度,即两拉手具有相同的加速度,受力分析可知F合=mgtan α=ma,F合=mgtan β=ma,所以 α=β,选项B正确;因列车加速度不变,则拉手的加速度不变,由F合=mgtan α=ma可知偏角不变,选项C错误;根据F合=mgtan α=ma,可得加速度大小a=gtan α,选项D正确。故选A、B、D。
解析
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6.(2019海南卷)如图,两物块P、Q置于水平地面上,其质量分别为m、
2m,两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为
μ,重力加速度大小为g,现对Q施加一水平向右的拉力F,使两物块做
匀加速直线运动,轻绳的张力大小为( )
答案
D
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解析
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7.建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0 kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人
对地面的压力大小为(g取10 m/s2)( )
A.510 N B.490 N
C.890 N D.910 N
答案
B
解析
【解析】根据顿第二定律,对物体有T-mg=ma,对人有Mg=T