内容正文:
乙
mgsinθ+Ff=ma2,
Ff=μFN,FN=mgcosθ,
代入数值联立解得a2=80m/s2
物体做匀减速运动的位移为x2=
v21
2a2
=40m.
答案:(1)80m/s (2)40m
12.解:(1)列车的初速度为
324km/h=90m/s,
经过5min=300s停下,所以列车减速时的加速度为
a=ΔvΔt=
0-90
300 m
/s2=-03m/s2,
即列车减速时加速度大小为03m/s2,负号说明加速度的
方向与运动方向相反.
(2)由运动学公式得v2=2a′x,
解得a′=v
2
2x′=
902
2×8.1×103
m/s2=05m/s2,
阻力Ff=01mg,根据牛顿第二定律,有
F-01mg=ma′,
代入数值解得F=12×106 N.
(3)列车加速的时间为t′=va′=
90
0.5s=180s
,
减速过程中通过的位移
x=v2t=45×300m=13500m
,
所以整个过程的平均速度
v=x+x′t总 =
13500+8100
300+240+180m
/s=30m/s.
答案:(1)03m/s2 (2)12×106 N (3)30m/s
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解析:(1)物块在薄板上做匀减速运动的加速度大小为a1=
μg=3m/s
2,
薄板做加速运动的加速度a2=μ
mg
m =3m
/s2,
对物块l+Δl=v0t-
1
2a1t
2,
对薄板 Δl=12a2t
2,
解得v0=4m/s,
t=13 s.
(2)物块飞离薄板后薄板的速度v2=a2t=1m/s,
物块飞离薄板后薄板做匀速运动,物块做平抛运动,则当物
块落到地面时运动的时间为t′=
l
2-
l
6
v2
=13 s
,
则平台距地面的高度h=12gt′
2=59 m.
答案:(1)4m/s;13 s
;(2)59 m
假期必刷15
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1.解析:物体的合外力与物体的质量和加速度无关,A错误;物
体的质量与合外力以及加速度无关,由本身的性质决定,故
B、C错误;根据牛顿第二定律a=Fm
可知,物体的加速度与
其所受合外力成正比,与其质量成反比,故 D正确.
答案:D
2.解析:小球开始接触弹簧时,重力大于弹力,合力向下,合力为
零后,重力小于弹力,合力向上,合力先变小后变大.则加速度方
向先向下,与速度方向相同,然后加速度方向向上,与速度方向
相反,所以速度先增大后减小,故C正确,A、B、D错误.
答案:C
3.解析:开始时甲和乙的弹力均为10N,合力为零;小车加速
时,弹簧秤甲的示数变为8N,而由于小车长度不变,则甲弹
簧的形变的变化量与乙必相等,故乙弹簧的示数应为12N,
故物体受到的合力为4N,根据牛顿第二定律,有:a=Fm =
4
1 m
/s2=4m/s2,故选项 D正确.
答案:D
4.解析:a点是弹性绳的原长位置,故a点之前人只受重力,人
做自由落体运动,处于完全失重状态,故 A正确.b是人静止
悬吊着时的平衡位置,在ab段人向下做加速度减小的加速
运动,则绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态,故 B正
确.在bc段绳的拉力大于人的重力,人向下做加速度增加的
减速运动,加速度向上,则人处于超重状态,故 C正确.c是
人所到达的最低点,故c点速度为零,但合力不为零,有向上
的加速度,故 D错误.
答案:ABC
5.解析:物体静止时,弹簧处于压缩状态,弹力F弹 =3N,当物体
向左加速运动时,若物体对左挡板的压力为零,由牛顿第二定律
知F弹 =ma,解得a=6m/s2,当加速度大于a=6m/s2 时,物体
离开左挡板,弹簧长度变短,当加速度小于a=6m/s2 时,物
体对左挡板产生压力,弹簧长度不变,所 以 可 知 选 项 A 正
确,B、D错误.当加速度a=6m/s2 时,物体受重力、支持力
和弹力,故选项 C错误.
答案:A
6.C
7.解析:对物体受力分析,物体受重力和拉力,根据牛顿第二定律
有F-mg=ma,变形得F=ma+mg;当F=0时,a=-g,即g
为横截距的长度,故gA<gB;当a=0时,F=mg,由图可知,当a
=0时,F=mAgA=mBgB,所以mA>mB,故 A、D正确.
答案:AD
8.解析:当用F 向右推时,由牛顿第二定律可知:
F=(m1+m2)a.
对m2 则有:N=m2a=
m2
m1+m2
F.
因m1=2m2,得:N=
F
3.
答案:C
17
9.解析:撤去挡板前,挡板对B球的弹力大小为2mgsinθ,因弹簧
弹力不能突变,而杆的弹力会突变,所以撤去挡板瞬间,图甲中
A球所受合力为零,加速度为零,B 球所受合力为2mgsinθ,加
速度为2gsinθ;图乙中杆的弹力突变为零,A、B球所受合力均
为mgsinθ,加速度均为gsinθ,可知只有D正确.
答案:D
10.解析:(1)汽车从静止开始做匀加速运动,
则有x=12at
2,
则得:加速度a=2x
t2
=2×40
102
m/s2=0.8m/s2.
(2)由牛顿第二定律F-f=ma,
代入得4800N-f=4000×0.8N,
解得阻力f=1600N.
答案:(1)0.8m/s2 (2)1600N
11.解析:(1)对物体受力分析,由题干图知:
水平方向,根据牛顿第二定律得:
Fcos37°=ma,
解得a=4m/s2.
(2)对物体受力分析,如图所示,
竖直方向,根据平衡条件得:FN=mg
-Fsin37°,
又Ff=μFN,
水平方向,根据牛顿第二定律得:
Fcos37°-Ff=ma′,
解得a′=0.5m/s2.
答案:(1)4m/s2 (2)0.5m/s2
12.解析:(1)对车受力分析,受到重力、支持力和摩擦力,根据
牛顿第二定律,有Ff=ma,
解得a=Ffm=8m
/s2,
即刹车时汽 车 的 加 速 度 大 小 为8m/s2,方 向 与 运 动 方 向
相反.
(2)车做匀减速直线运动,根据速度-时间公式,
有t=Δva =
0-32
-8s=4s.
(3)根据速度G位移公式,有x=v
2
0
2a=64m.
答案:(1)8m/s2 (2)4s (3)64m
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解析:(1)由牛顿第二定律有F-mg=ma,
由aGt图像可知,F1 和F2 对应的加速度分别是
a1=1.0m/s2、a2=-1.0m/s2,
F1=m(g+a1)=2.0×103×(10+1.0)N=2.2×104 N,
F2=m(g+a2)=2.0×103×(10-1.0)N=1.8×104 N.
(2)①类比可得,所求速度变化量等于第1s内aGt图线与横
轴围成的面积,即
Δv1=0.50m/s,
同理第2s内速度变化量 Δv2=v2-v1=1.0m/s,
v1=0.50m/s,第2s末的速率v2=1.5m/s.
②由aGt图像可知,第1s内的加速度与时间的关系式、速度
与时间的关系式分别为
a=1.0t(m/s2),
v=0.5t2(m/s).
答案:(1)2.2×104 N 1.8×104 N
(2)①0.50m/s 1.5m/s ②见解析
假期必刷16
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1.解析:某舰载机在“山东舰”甲板上从 M 到N 运动并起飞过
程中,根据曲线运动的速度方向可知,舰载机在A 点的速度
方向沿轨迹MN 上A 点的切线方向,即沿v3 方向,故选 C.
答案:C
2.解析:物体受到变力的作用,如果力的方向和速度方向在同
一直线上时,物体做的是直线运动,只不过是物体加速度的
大小在变化,故 A 错误;既然是曲线运动,它的速度方向必
定是改变的,曲线运动一定是变速运动,物体受到的合力不
可能为零,故B、C错误,D正确.
答案:D
3.解析:做曲线运动的物体所受的合力指向曲线的内侧,由于
巴士由 M 点驶向N 点的过程中,速度逐渐增大,则合力方
向与速度方向的夹角小于90°,故只有B符合.
答案:B
4.解析:恒力与物体速度方向不同时,物体做匀变速曲线运动,
故 A错误;根据牛顿第二定律F=ma可知物体在力的作用
下会获得一个加速度,其方向与力的方向相同,若物体受到
的力与速度方向成一定夹角,则其获得的加速度也与速度方
向成一定夹角,故其一定做曲线运动,B正确;物体受变力的
作用,如果只是力的大小改变而方向不变,并且力的方向与
速度的方向相同,此时物体仍然做直线运动,故 C、D错误.
答案:B
5.解析:曲线运动的速度大小可能不变,但方向一定在变,故 A
错误;做曲线运动的物体所受合外力指向轨迹凹侧,可知烟
尘颗粒所受的力在变化,故不可能是匀变速曲线运动,故 B
错误;做曲线运动的物体所受合外力指向轨迹凹侧,故P 点
处的加速度方向可能斜向右上方,不可能水平向左,故 C错
误;做曲线运动的物体所受合外力指向轨迹凹侧,知Q 点处
的合力方向可能竖直向下,故 D正确.
答案:D
6.解析:当玻璃管沿x轴匀速运动时,红蜡块的合运动为匀速
直线运动,其轨迹是一条直线,故 A 错误;当玻璃管沿x 轴
以v2=3cm/s的速度匀速运动时,红蜡块的速度大小v=
27
假期必刷15 牛顿第二定律及应用、超重、失重
牛顿
第二
定律
及应
用
规律的揭示:物体运动的加速度与物体所受合
外力之间的关系
规律的表述:物体的加速度跟所受合外力成正比,
跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力
的方向相同
规律的表达:F=ma
意义:揭示了加速度是力作用的结果,揭示了力、
质量、加速度的定量关系
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
让一名孩子推静止于光滑水平面上且很
重的一个箱子.
(1)因为孩子力气较小,所以箱子可能不动.
( )
(2)孩子对箱子施力,然后产生了加速度,加速
度的产生滞后于力的作用. ( )
(3)箱子加速度的方向一定与箱子所受合外力
方向相同. ( )
(4)箱子的质量与箱子的加速度成反比.
( )
(5)若孩子的推力逐渐减小,则箱子做减速
运动. ( )
(6)孩子停止用力,则箱子立刻停下来. ( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
(6)×
一、选择题
1.关于牛顿第二定律,下列说法正确的是
( )
A.根据公式F=ma可知,物体所受的合外
力跟其运动的加速度成正比
B.根据m=Fa
可知,物体的质量与其运动的
加速度成反比
C.根据m=Fa
可知,物体的质量与其所受合
外力成正比
D.根据a=Fm
可知,物体的加速度大小与其
所受合外力成正比
2.如图所示,自由落下的小球,
从接触竖直放置的弹簧开始
到弹簧的压缩量最大的过程
中,小球的速度及所受的合
力的变化情况是 ( )
A.合力变小,速度变小
B.合力变小,速度变大
C.合力先变小后变大,速度先变大后变小
D.合力先变大后变小,速度先变小后变大
3.如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为
20N、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量
为1kg的物块.当小车在水平地面上做匀速直
线运动时,两弹簧秤的示数均为10N,当小车
做匀加速直线运动时,弹簧秤甲的示数变为
8N.这时小车运动的加速度大小是 ( )
14
A.2m/s2 B.8m/s2
C.6m/s2 D.4m/s2
4.(多选)“蹦极”是一项非常刺激的体
育运动.某人身系弹性绳自高空p点
自由下落,图中a点是弹性绳的原长
位置,c是人所到达的最低点,b是人
静止悬吊时的位置.人在从p点下落到最低
点c点的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.在pa段做自由落体运动,处于完全失重
状态
B.在ab段绳的拉力小于人的重力,处于失
重状态
C.在bc段绳的拉力大于人的重力,处于超
重状态
D.在c点,速度为零,处于平衡状态
5.如图所示,左右带有固定挡板的长木板放在
水平桌面上,物体 M 放于长木板上静止,此
时弹簧对物体的压力为3N,物体的质量为
0.5kg,物体与木板之间无摩擦.现使木板
与物体 M 一起以6m/s2 的加速度向左沿
水平方向做匀加速运动,则 ( )
A.物体对左侧挡板的压力等于零
B.物体对左侧挡板的压力等于3N
C.物体受到4个力的作用
D.弹簧对物体的压力等于6N
6.如图甲所示,在粗糙水平面上,物块A 在水
平向右的外力F 的作用下做直线运动,其
速度—时间图像如图乙所示,下列判断正确
的是 ( )
A.在0~1s内,外力F不断增大
B.在0~3s内,外力F的大小恒定
C.在3~4s内,外力F不断减小
D.在3~4s内,外力F的大小恒定
7.(多选)A、B 两物体位于地球
的不同纬度(注:纬度不同,
重力加速度往往也不同),各
自在竖直拉力的作用下开始做直线运动.利
用传感器和计算机可以测量快速变化的力
与加速度,如图所示是用这种方法获得的物
体A、B 所受的外力F 与加速度a 的关系图
像.若物体A、B 的质量分别为mA、mB,物体
A、B 所在处的重力加速度分别为gA、gB,则
下列关系式正确的是 ( )
A.mA>mB B.gA>gB
C.mA<mB D.gA<gB
8.如图所示,并排放在光滑水
平面上的两物体的质量分别
为m1 和m2,且m1=2m2.在用水平推力F
向右推m1 时,两物体间的相互压力的大小
为N,则 ( )
A.N=F B.N=12F
C.N=13F D.N=
2
3F
9.如图所示,A、B 两球质
量相等,光滑斜面的倾
角为θ,图甲中,A、B 两
球用轻弹簧相连,图乙中A、B 两球用轻质
杆相连.系统静止时,挡板C与斜面垂直,轻
弹簧、轻杆均与斜面平行,则在突然撤去挡
板的瞬间有 ( )
24
A.两图中两球加速度均为gsinθ
B.两图中A 球的加速度均为零
C.图乙中轻杆的作用力一定不为零
D.图甲中B 球的加速度是图乙中B 球加速
度的2倍
二、非选择题
10.一辆载货的汽车,总质量是4.0×103kg,
牵引力是4.8×103N,从静止开始运动,经
过10s前进了40m.求:
(1)汽车运动的加速度大小.
(2)汽车所受到的阻力大小.(设阻力恒定)
11.如图所示,质量为4kg
的物 体 静 止 于 水 平 面
上,现用大小为20N、与水平方向夹角为
37°的斜向上的力拉物体,使物体沿水平面
做匀加速运动.(g 取10m/s2,sin37°=
0.6,cos37°=0.8)
(1)若水平面光滑,物体的加速度是多大?
(2)若物体与水平面间的动摩擦因数为
0.5,物体的加速度大小是多大?
34
12.在 平 直 的 高 速 公 路 上,一 辆 汽 车 正 以
32m/s的速度匀速行驶,因前方出现事
故,司机立即刹车,直到汽车停下.已知汽
车的质量为1.5×103kg,刹车时汽车所受
的阻力为1.2×104 N.求:
(1)刹车时汽车的加速度大小.
(2)从开始刹车到最终停下,汽车运动的
时间.
(3)从开始刹车到最终停下,汽车前进的
距离.
摩天大楼中有一部直通高层的客运电梯,行
程超过百米.电梯的简化模型如图甲所示.
考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度
a是随时间t变化的.已知电梯在t=0时由
静止开始上升,aGt图像如图乙所示,取向上
为正方向.电梯总质量m=2.0×103kg.忽
略一切阻力,重力加速度g取10m/s2.
(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力
F1 和最小拉力F2.
(2)类比是一种常用的研究方法.对于直线
运动,教科书中讲解了由vGt图像求位移的
方法.请你借鉴此方法,对比加速度和速度
的定义,根据图乙所示aGt 图像,回答下列
问题:
①求电梯在第1s内的速度改变量 Δv1 的
大小和第2s末的速率v2.
②写出电梯在第1s内的加速度与时间的
关系式、速度与时间的关系式.
太空失重训练
在俄罗斯首都莫斯科加加林阿
特拉斯宇航中心,几名中国游客在
俄罗斯宇航员的保护之下体验太空
失重训练的乐趣.当日,参加由某酒店集团组
织的赴俄罗斯体验太空失重实验训练的10名
中国游客登上ILG76GMDK 飞机,完成了240
秒的 空 中 失 重 训 练.他 们 不 仅 是 该 中 心 自
1999年底开始商业旅游项目运行以来首批尝
试太空失重实验训练的中国人,也是首个来自
亚洲地区尝试这一训练的旅游团.
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