第10讲 对牛顿第二定律的理解- 《知识提炼 能力训练》2023-2024学年高一物理必修第一册同步讲解

第十讲 对牛顿第二定律的理解 一、知识导航 1. 2. 3．牛顿第二定律的五个特性 4.两类动力学问题 （1）已知受力情况求运动情况 已知物体的受力情况，根据牛顿第二定律，可以求出物体的加速度；已知物体的初始条件(初位置和初速度)，根据运动学公式，就可以求出物体在任一时刻的速度和位移，也就可以求解物体的运动情况． （2）已知运动情况求受力情况 根据物体的运动情况，由运动学公式可以求出加速度，再根据牛顿第二定律可确定物体的受力情况，从而求出未知的力，或与力相关的某些物理量． 二、典例剖析 考点1利用牛顿第二定律分析力、加速度和运动的关系 1．如图所示，一木块在光滑水平面上受一恒力F作用，前方固定一足够长的弹簧，则当木块接触弹簧后(　　) A．木块立即做减速运动 B．木块在一段时间内速度仍可增大 C．当F等于弹簧弹力时，木块速度最大 D．弹簧压缩量最大时，木块加速度为0 2．如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则(　　) A．物块可能匀速下滑 B．物块仍以加速度a匀加速下滑 C．物块将以大于a的加速度匀加速下滑 D．物块将以小于a的加速度匀加速下滑 考点2应用牛顿第二定律分析瞬时问题 3.(2020·山东泰安高三上学期期中)如图所示，倾角为θ的斜面静置于地面上，斜面上表面光滑，A、B、C三球的质量分别为m、2m、3m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接．弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，现突然剪断细线或弹簧．下列判断正确的是(　　) A．弹簧被剪断的瞬间，A、B、C三个小球的加速度均为零 B．弹簧被剪断的瞬间， A、B之间杆的弹力大小为零 C．细线被剪断的瞬间，A、B球的加速度沿斜面向上，大小为gsin θ D．细线被剪断的瞬间，A、B之间杆的弹力大小为4mgsin θ 考点3已知运动分析力 4．(2020·课标卷Ⅰ，20)如图(a)，一物块在t＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v ­t图线如图(b)所示．若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出(　　 ) A．斜面的倾角 B．物块的质量 C．物块与斜面间的动摩擦因数 D．物块沿斜面向上滑行的最大高度 5．如图所示，一物体以v0＝2 m/s的初速度从粗糙斜面顶端下滑到底端用时t＝1 s．已知斜面长度L＝1.5 m，斜面的倾角θ＝30°，重力加速度取g＝10 m/s2.求： (1)物体滑到斜面底端时的速度大小； (2)物体沿斜面下滑的加速度大小和方向； (3)物体与斜面间的动摩擦因数． 考点4已知受力分析运动 6．(2020·宜昌一模)如图所示，有两个高低不同的水平面，高水平面光滑，低水平面粗糙．一质量为5 kg、长度为2 m的长木板靠在高水平面边缘A点，其表面恰好与高水平面平齐，长木板与低水平间的动摩擦因数为0.05，一质量为1 kg可视为质点的滑块静止放置，距A点距离为3 m，现用大小为6 N、水平向右的外力拉滑块，当滑块运动到A点时撤去外力，滑块以此时的速度滑上长木板．滑块与长木板间的动摩擦因数为0.5，取g＝10 m/s2.求： (1)滑块滑动到A点时的速度大小； (2)滑块滑动到长木板上时，滑块和长木板的加速度大小分别为多少？ (3)通过计算说明滑块能否从长木板的右端滑出． 考点5对矢量性的理解 7.2015年9月30日，乒乓球亚锦赛中中国男团以比分3∶0击败日本男团，实现了亚锦赛男团项目的九连冠．如图2，假设运动员在训练中手持乒乓球拍托球沿水平面做匀加速跑动，球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间夹角为θ.设球拍和球质量分别为M、m，不计球拍和球之间摩擦，重力加速度为g，不计空气阻力，则(　　) A．运动员的加速度大小为gsin θ B．球拍对球的作用力大小为mgcos θ C．运动员对球拍的作用力大小为 D．运动员对地面的作用力方向竖直向下 8.(多选)高空滑索是勇敢者的运动．如图3所示，一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动(设钢索是直的)，下滑过程中到达图中A位置时轻绳与竖直线有夹角，到达图中B位置时轻绳竖直向下．不计空气阻力，下列说法正确的是(　　) A．在A位置时，人的加速度可能为零 B．在A位置时，钢索对轻绳的作用力小于人的重力 C．在B位置时，人的加速度为零 D．在B位置时，人所受合外力沿钢索方向向下 考点6瞬时性问题 9.[多选]如图所示，质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一根绳BC系住，当小球静止时，橡皮筋处在水平方向上。下列判断中正确的是(　　) A．在AC被突然剪断的瞬间，BC对小球的拉力不变 B．在AC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为gsin θ C．在BC被突然剪断的瞬