内容正文:
2牛顿第二定律及应用
1.(2024·广东学业合格考第二次)质量不等的两个物体,从相同高度处做自由落体运动,下列说法正确的是 ( )
A.下落的时间不同
B.下落的加速度相同
C.落地的速度不同
2.(2024·广东学业合格考第二次)某运动员在某次比赛中以66米34的成绩获得金牌!该运动员的“冠军一投”的运动简化图如图所示.投出去的标枪做曲线运动,忽略空气阻力,关于标枪的运动,下列说法正确的是 ( )
A.标枪升到最高点时速度为零
B.该曲线运动一定是匀变速运动
C.出手后标枪的加速度是变化的
D.以上说法都不对
3.(2024·广东学业合格考第二次)塔式起重机模型如图甲所示,小车P沿吊臂向末端M水平匀速运动,同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起.图乙中能大致反映Q的运动轨迹是 ( )
A B
C D
4.(2024·广东学业合格考第二次)在长度为l的不可伸长的轻绳下端连接一个质量为m的小球(可视为质点),将绳的上端固定,使A球在水平面内做匀速圆周运动,重力加速度大小为g,如图所示.下列关于小球做匀速圆周运动的表达式正确的是 ( )
A.角速度ω=
B.线速度 v=
C.周期T=2π
D.向心加速度 a=gtanθ
1.牛顿第二定律的内容:物体的加速度跟 成正比,跟 成反比,加速度的方向跟 方向相同.
2.公式: .
3.理解要点:F=ma这种形式只是在 中才适用.在国际单位制中,F、m、a分别用N、kg、m/s2作单位.
4.牛顿第二定律的适用范围
(1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系).
(2)牛顿第二定律只适用于 物体(相对于分子、原子)、 运动(远小于光速)的情况.
【例1】如图所示,质量为1 kg的物体在大小为3 N的水平向右拉力F的作用下,沿水平面向右做直线运动.物体与桌面间的动摩擦因数为0.2.重力加速度g取10 m/s2,则该物体的加速度大小为 ( )
A.1 m/s2 B.2 m/s2
C.3 m/s2 D.4 m/s2
【解析】由于物体沿水平面向右做直线运动,水平桌面对物体的滑动摩擦力水平向左,大小为f=μFN=2 N,根据牛顿第二定律可得该物体的加速度大小为a==1 m/s2,方向水平向右,故选项A正确,选项B、C、D错误.
【答案】A
【例2】如图所示,一节车厢沿水平地面向右做匀加速直线运动,车厢内悬挂小球的细绳向左偏离竖直方向,且小球相对于车厢静止.下列说法正确的是 ( )
A.小球所受的拉力大于小球的重力
B.小球所受的拉力等于小球的重力
C.小球所受的拉力小于小球的重力
D.小球所受的合力为零
【解析】小球受力如图所示,车厢沿水平地面向右做匀加速直线运动,车厢有向右的恒定加速度,所以小球所受合力大小恒定,方向水平向右,则有Fcos θ=mg,即小球所受的拉力大于小球的重力,故选项A正确,选项B、C、D错误.
【答案】A
1.牛顿第二定律的表达式可以写成m=,对某个物体来说,它的质量m( )
A.跟合外力F成正比
B.跟合外力F与加速度a都无关
C.跟它的加速度a成反比
2.一个物体受到4 N的力作用时,产生的加速度是2 m/s2,那么这个物体在6 N的力作用下,产生的加速度大小是( )
A.1 m/s2 B.3 m/s2 C.5 m/s2 D.6 m/s2
3.如图所示,质量为m的木块放在水平地面上.木块与地面的动摩擦因数为μ,木块在水平拉力F的作用下,沿水平方向做匀加速直线运动,木块受到的合外力大小是 ( )
A.0 B.F
C.F-μmg D.μmg
4.一物体的质量为2 kg,当受到的合外力为8 N时,由牛顿第二定律可以求出物体的加速度大小为 ( )
A.2 m/s2 B.20 m/s2
C.8 m/s2 D.4 m/s2
5.如图所示,木块A、B紧挨着静止在光滑水平地面上,A的质量为2 m,B的质量为m.现在水平推力F的作用下做匀加速直线运动,此时A对B的作用力大小为 ( )
A.F B. C. D.
6.一个物体放在光滑水平面上,现用水平力F拉物体,产生的加速度为a.若将水平拉力改为2F,则该物体的加速度为 ( )
A.a B.2a C.3a D.4a
7.如图所示,质量为10 kg的物体,在水平地面上向左运动,物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2,与此同时,物体受到一个水平向右的拉力F=20 N的作用,则物体的加速度为(g取10 m/s2) ( )
A.0
B.2 m/s2,水平向右
C.4 m/s2,水平向右
D.2 m/s2,水平向左
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知识点2 牛顿第二定律及应用
历年真题
1.B 【解析】根据自由落体运动的规律,从相同高度处下落,物体的加速度都等于重力加速度,所以下落所用时间相同,落地时速度相同,AC错误,B正确;故选B.
2.B 【解析】标枪升到最高点时竖直方向速度为零,但水平方向速度不为零,故最高点时速度不为零,故A错误;忽略空气阻力,标枪出手后只受重力,由牛顿第二定律得加速度为重力加速度,加速度不变,所以该曲线运动一定是匀变速运动,故B正确,C错误;以上说法中B选项正确,故D错误.故选B.
3. B 【解析】物体相对于地面一边匀速运动,一边匀加速向上运动,故物体的加速度竖直向上,根据牛顿第二定律可知,物体所受外力竖直向上,根据物体所受合力与轨迹偏转关系,轨迹向上弯曲,则可判断B正确.故选B.
4.D 【解析】根据牛顿第二定律
mgtanθ=ma=mω2lsinθ=m
可得
a=gtanθ,ω=,v=
周期
T==2π
故选D.
知识点梳理
1.合外力;质量;合外力
2.F=ma
3.国际单位制
4.(2)宏观;低速
模拟测试
1.B 【解析】质量是物体所含物质的多少,是物体本身的属性,给定的物体质量是一定的,不能简单地从数学角度理解物理公式.
2.B 3.C 4.D
5.B 【解析】将A、B作为一个整体,则整体加速度为a=,以B为研究对象,则B只受到A对它的作用力,则FAB=ma=,故选B.
6.B
7.C 【解析】对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律,有F+μmg=ma,得
a==4 m/s2.
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