复习方略高考物理一轮复习3.2牛顿第二定律两类动力学问题课时提升作业沪科版必修1
高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题学案
第2讲牛顿第二定律两类动力学问题板块一主干梳理·夯实基础【知识点1】牛顿第二定律Ⅱ单位制Ⅰ1．牛顿第二定律(1)内容：物体的加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与作用力的方向相同。
(2)表达式：F＝Kma，当单位采用国际单位制时K＝1，F＝ma。
(3)适用范围①牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。
②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。
2．单位制、基本单位、导出单位(1)单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制。
①基本物理量：只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理公式推导出其他物理量的单位，这些被选定的物理量叫做基本物理量。
②基本单位：基本物理量的单位。
力学中的基本物理量有三个，它们是质量、时间、长度，它们的单位是基本单位。
③导出单位：由基本单位根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
(2)国际单位制中的基本单位基本物理量符号单位名称单位符号质量m 千克kg时间t 秒s长度l 米m电流I 安[培] A热力学温度T 开[尔文]K物质的量n 摩[尔]mol发光强度I V坎[德拉]cd【知识点2】1．动力学的两类基本问题(1)已知受力情况求物体的运动情况；(2)已知运动情况求物体的受力情况。
2．解决两类基本问题的方法以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿运动定律列方程求解，具体逻辑关系如图：板块二考点细研·悟法培优考点1牛顿第二定律的瞬时性[拓展延伸]1．牛顿第二定律 (1)表达式为F ＝ma 。
(2)理解：其核心是加速度与合外力的瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时消失、同时变化。
2．两类模型(1)刚性绳(或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间。
(2)弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳)，特点是形变量大，其形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变。
高考物理一轮复习 第三章 第2讲牛顿第二定律 两类动力学问题课时作业
【全程复习方略】（广东专用）2014版高考物理一轮复习第三章第2讲牛顿第二定律两类动力学问题课时作业(40分钟 100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。
每小题至少一个答案正确,选不全得3分)1.(2013·廊坊模拟)从正在加速上升的气球上落下一个物体,在物体刚离开气球的瞬间,下列说法正确的是( )A.物体向下做自由落体运动B.物体向上运动,加速度向上C.物体向上运动,加速度向下D.物体向上还是向下运动,要看物体离开气球时的速度2.(2013·南宁模拟)重为10N的物体以速度v在粗糙的水平面上向右运动,物体与桌面间的动摩擦因数为0.1,现在给物体施加水平向左的拉力F,其大小为20N,则物体受到的摩擦力和加速度大小为(g取10m/s2) ( )A.1 N,20 m/s2B.0,21 m/s2C.1 N,21 m/s2D.1 N,19 m/s23.汽车正在走进千家万户,在给人们的出行带来方便的同时也带来了安全隐患。
行车过程中,如果车距较近,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害,人们设计了安全带,假定乘客质量为70kg,汽车车速为90km/h,从踩下刹车到完全停止需要的时间为5s,安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦) ( )A.450 NB.400 NC.350 ND.300 N4.用40N的水平力F拉一个静止在光滑水平面上、质量为20kg的物体,力F作用3s后撤去,则第5s末物体的速度和加速度的大小分别是( )A.v t=6m/s,a=0B.v t=10m/s,a=2m/s2C.v t=6m/s,a=2m/s2D.v t=10m/s,a=05.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,木块加速度为零6.(2013·哈尔滨模拟)如图所示,水平传送带以恒定速度v向右运动。
2019高考物理一轮复习课时作业3.2牛顿第二定律两类动力学问题
第三章第二节牛顿第二定律两类动力学问题[能力提升课][限时45分钟；满分100分]一、选择题(每小题7分，满分70分)1.导学号：82210219(2016·上海卷)如图3－2－12所示，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的图3－2－12A．OA方向B．OB方向C．OC方向D．OD方向解析据题意可知，小车向右做匀加速直线运动，由于球固定在杆上，而杆固定在小车上，则三者属于同一整体，球和小车的加速度相同，所以球的加速度也应该向右，故选项D 正确。
答案 D2．(2018·揭阳一模)静止在光滑水平面上的物体，同时受到在同一直线上的力F1、F2作用，F1、F2随时间变化的图像如图3－2－13所示，则物体在0～2t时间内正确的说法是图3－2－13A．离出发点越来越远B．速度先变大后变小C．速度先变小后变大D．加速度先变大后变小导学号：82210220解析 由图线可知，物体受到的合力先减小后增大，加速度先减小后增大，速度一直变大，物体离出发点越来越远，选项A 正确。
答案 A3．(2018·绵阳一诊)如图3－2－14所示，一轻弹簧竖直固定在水平地面上，弹簧正上方有一个小球自由下落。
从小球接触弹簧上端O 点到将弹簧压缩到最短的过程中，下列关于小球的加速度a 随时间t 或者随距O 点的距离x 变化的关系图线正确的是导学号：82210221图3－2－14解析 小球自接触弹簧上端O 点到将弹簧压缩到最短的过程中，其弹力F ＝kx ，由牛顿第二定律可得：mg －kx ＝ma ，解得a ＝g －k mx ，故选项B 正确、D 错误；加速度随时间的变化是先减小再反向增大，但不是线性关系变化，故选项A 、C 错。
答案 B4．(2017·新疆华山模拟)如图3－2－15所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A 用细线悬挂于支架前端，质量为m 的物块B 始终相对于小车静止地摆放在右端。
复习方略高考物理一轮复习 3.3牛顿运动定律的综合应用课时提升作业 沪科版必修1
牛顿运动定律的综合应用素能全练(建议：20分钟50分)一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分。
多选题已在题号后标出)1.(2014·海淀区模拟)如图所示,将物体A放在容器B中,以某一速度把容器B竖直上抛,不计空气阻力,运动过程中容器B的底面始终保持水平,下列说法正确的是( )A.在上升和下降过程中A对B的压力都一定为零B.上升过程中A对B的压力大于物体A受到的重力C.下降过程中A对B的压力大于物体A受到的重力D.在上升和下降过程中A对B的压力都等于物体A受到的重力2.(2014·北京师大附中模拟)如图甲所示,用一水平外力F推物体,使其静止在倾角为θ的光滑斜面上。
逐渐增大F,物体开始做变加速运动,其加速度a随F变化的图像如图乙所示。
取g=10m/s2。
根据图乙中所提供的信息不能计算出的是( )A.物体的质量B.斜面的倾角C.使物体静止在斜面上时水平外力F的大小D.加速度为6m/s2时物体的速度3.(多选)(2014·滨州模拟)2012年8月3日中国选手董栋在伦敦奥运会上夺得男子蹦床金牌,忽略空气阻力,下面关于蹦床运动的说法中正确的是( )A.运动员下落到刚接触蹦床时,速度最大B.运动到最低点时,床对运动员的作用力大于运动员对床的作用力C.从刚接触蹦床到运动至最低点的过程中,运动员的加速度先减小后增大D.从刚接触蹦床到运动至最低点的过程中,运动员的速度先增大后减小4.(2014·石家庄模拟)如图所示,沿直线运动的小车内悬挂的小球A和车水平底板上放置的物块B都相对车厢静止。
关于物块B受到的摩擦力,下列判断中正确的是( )A.物块B不受摩擦力作用B.物块B受摩擦力作用,大小恒定,方向向左C.物块B受摩擦力作用,大小恒定,方向向右D.因小车的运动方向不能确定,故物块B受的摩擦力情况无法判断5.(2013·浙江高考)如图所示,水平木板上有质量m=1.0kg的物块,受到随时间t变化的水平拉力F作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力F f的大小。
高考物理一轮复习 (考纲解读 考点探究 高分技巧) 3.2顿第二定律 两类动力学问题课件
实验结论一：a∝F；实验结论二：a∝m1 . 综合两个结论，得 a∝mF或 F∝ma. 上式写成等式为 F＝kma，其中 k 为比例常数．如果选用合适 的单位，可使 k＝1.为此，对力的单位“N”做了定义：使质量是 1 kg 的物体产生 1 m/s2 的加速度的力，叫做 1 N，即 1 N＝1 kg·m/s2. 据此，公式 F＝kma 中，如果各物理量都用国际单位(即 F 用 N 作单位、m 用 kg 作单位、a 用 m/s2 作单位)，则 k＝1.
备课札记
考点三 动力学的两类基本问题 【典例 3】 (2012·浙江卷，23)为了研究鱼所受水
的阻力与其形状的关系．小明同学用石蜡做 成两条质量均为 m、形状不同的“A 鱼”和 “B 鱼”，如图 3-2-6 所示．在高出水面 H 处分别静止释放“A 鱼”和“B 鱼”，“A 鱼”竖直下潜 hA 后速度减为零，“B 鱼”竖直下潜 hB 后 速度减为零．“鱼”在水中运动时，除受重力外，还受浮 力和水的阻力．已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的190 倍，重力加速度为 g，“鱼”运动的位移值远大于“鱼” 的长度．假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定，空气阻力 不计．求：
速运动，设加速度为 aA，有 F 浮＋fA－mg＝maA
③
0－v2A1＝－2aAhA
④
由题意：F 浮＝190mg.由②③④式得 fA＝mghHA－19
⑤
(3)考虑到“B 鱼”的受力、运动情况与“A 鱼”相似，有
fB＝mghHB－19
⑥
综合⑤、⑥两式，得ffAB＝hhBA99HH－－hhAB.
答案 (1) 2gH (2)mghHA－19 (3)hhBA99HH－ －hhAB
【知识存盘】 1．内容：物体加速度的大小跟作用力成 正比 ，跟物体的
高考物理一轮复习专题课件3 专题2 牛顿第二定律《两类动力学问题》
1．牛顿第二定律描述了物体的受力情况和运动情况之
间的定量关系，联系物体的受力情况和运动情况的桥梁是加 速度，这种关系可以从以下角度进一步理解. 同向性 瞬时性 公式F＝ma是矢量式，任一时刻，F合 与a同向 a与F对应同一时刻，即a为某时刻的加 速度时，F为该时刻物体所受合外力
因果性
F是产生a的原因，物体具有加速度是因为物体受 到了力
(2)绳：只能受拉力，不能受 压力 ；绳不能伸长，绳中 的弹力可以 突变 ． (3)弹簧：既能承受拉力，又能承受 压力 ．弹簧能伸能 缩，弹簧的弹力决定于 形变量大小 ，其弹力不能 突变．参
见题型1.
请在掌握的“规律方法”后打“√”
1．F＝ma反映了物体所受的合力与加速度的大小、方
向关系，即瞬时对应．由合力F合确定加速度a，由a和v的方 向关系可确定物体的速度是增还是减 杆的弹力不一定沿杆的方向，例如铰接和嵌接． 受力情况和运动情况是解决动力学问题的关键 ( ( ( ) ) ) 2．轻绳的弹力可以突变，而轻弹簧的弹力瞬间不变， 3．牛顿第二定律是联系力和运动的桥梁．确定物体的
垂直于加速度方向分解，则：F合x＝ma(沿加速度方向)，F合y
＝0(垂直于加速度方向)． ②分解加速度：当物体受到的力相互垂直时，沿这两
个相互垂直的方向分解加速度．
2．应用牛顿第二定律的解题步骤 (1) 明确研究对象．根据问题的需要和解题的方便，选 出被研究的物体． (2) 进行受力分析和运动状态分析，画出受力分析图，
①加速度a相对同一惯性系(一般指地面) 同一性 ②F＝ma中，F、m、a对应同一物体或同一系统 ③F＝ma中，各量统一使用国际单位 ①作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都 遵从牛顿第二定律 ②物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的 独立性 矢量和 ③分力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿 第二定律，即：Fx＝max，Fy＝may
2015高考物理(沪科版)一轮复习课件3.2牛顿第二定律动力学两类基本问题
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由牛顿第二定律可知,物体的加速度只与物体所受的合外力和质量有关,并与合 关闭 外力的大小成正比;物体所受的合外力不为零,物体的加速度即不为零;合外力与 D 加速度是瞬时对应的关系。
13 考点一 考点二 考点三 解析 答案
-14-
考点二 对牛顿第二定律瞬时性的考查
分析物体的瞬时问题,关键是分析瞬时前后的受力情况和运动状态,再 由牛顿第二定律求出瞬时加速度,此类问题应注意两种基本模型的建立。
18 考点一 考点二 考点三
-19-
拓展训练 2(单选)物块 A1、A2、B1、B2 的质量均为
m,A1、A2 用刚性轻杆连接,B1、B2 用轻质弹簧连接,两个装置都放在水平 的支撑物上,处于平衡状态,如图所示。今突然迅速地撤去支撑物,让物块下 落,在除去支撑物的瞬间,A1、A2 受到的合力分别为 FA1 和 FA2,B1、B2 受到 的合力分别为 FB1 和 FB2,则( )
时间和长度,它们的国际单位分别是千克(kg)、秒(s)和米(m)。 (3)导出单位:由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
4
-5一 二
二、动力学两类基本问题
牛顿第二定律确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的受力情况 与运动情况联系起来。 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,可以求出物体的运动情况; 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 .已知物体的运动情况求物体的受力情况 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。如动摩擦因数、劲度系数、力的方向等。
2021高考物理沪科版新课程一轮复习：3.2第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题
二、单位制 1.单位制：由_基__本__单__位__和_导__出__单__位__一起组成了单位制。 2.基本单位：基本物理量的单位。力学中的基本量有三个，它们分别是 _质__量__、_长__度__和_时__间__，它们的国际单位分别是_k_g_、_m_和_s_。 3.导出单位：由_基__本__单__位__根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
三、两类动力学问题 1.动力学的两类基本问题： 第一类：已知受力情况求物体的_运__动__情__况__。 第二类：已知_运__动__情__况__求物体的_受__力__情__况__。
2.解决两类基本问题的方法：以_加__速__度__为“桥梁”，由运动学公式和_牛__顿__第__ _二__定__律__列方程求解。 3.图例：
关键能力·题型突破
莘莘学子，放眼前方，只要我们继续，收获 的季节就在前方。不管多么险峻的高山，总是为 不畏艰难的人留下一条攀登的路。无论学习何种 专业、何种课程，如果能在学习中努力实践，做 到融会贯通，我们就可以更深入地理解知识体系， 可以牢牢地记住学过的知识。学习是灯，努力是
油，要想点灯，必须加油！
第2引
必备知识·自主学习 关键能力·题型突破
【知识建构】 一、牛顿第二定律 1.内容：物体加速度的大小跟作用力成_正__比__，跟物体的质量成_反__比__。加速 度的方向与_作__用__力__方向相同。 2.表达式：F=_m_a_。
3.适用范围： (1)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)只适用于_宏__观__物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。 4.图例：
【情境辨析】 让一个孩子推动光滑水平面上很重的一个箱子。
2021高考物理沪科版新课程一轮复习关键能力·题型突破3.2牛顿第二定律两类动力学问题
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关键能力·题型突破考点一对牛顿第二定律的理解【典例1】下列关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是世纪金榜导学号( )A.物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大B.物体的速度为0，则加速度为0，所受的合外力也为0C.物体的速度为0，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大D.物体的速度很大，但加速度可能为0，所受的合外力也可能很大【通型通法】1.题型特征：分析速度、加速度、合外力特点。
2.思维导引：瞬时速度加速度合外力【解析】选C。
物体的速度大小和加速度大小没有必然联系，一个很大，另一个可以很小，甚至为0，物体所受合外力的大小决定加速度的大小，同一物体所受合外力越大，加速度一定也越大，故选项C正确。
【多维训练】根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是( )A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B.物体所受合力必须达到某一定值时，才能使物体产生加速度C.物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比【解析】选D。
加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积无必然关系，A错误；合力与加速度是同时产生的，B错误；物体加速度的大小与其所受合力的大小成正比，C错误；根据加速度的独立性，D项正确。
1.牛顿第二定律的性质：2.动力学中三个决定关系：(1)力与物体的质量决定加速度。
(2)加速度与时间决定速度变化量。
(3)速度方向与加速度方向(或合力方向)决定物体的运动性质。
【加固训练】(多选)下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解正确的是( ) A.由F=ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比B.由m=可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比C.由a=可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比D.由m=可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力求出【解析】选C、D。
高考物理大一轮复习 3.2 牛顿第二定律 两类动力学问题提升训练(含新题)
【名师伴你行】2015高考物理大一轮复习 3.2 牛顿第二定律两类动力学问题提升训练（含2014新题）1．(2013·课标Ⅱ)一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小．能正确描述F与a之间关系的图象是( )解析：物块的受力如图所示，当F不大于最大静摩擦力时，物块仍处于静止状态，故其加速度为0；当F大于最大静摩擦力后，由牛顿第二定律得F－μF N＝ma，即F＝μF N＋ma，F与a成线性关系．选项C正确．答案：C2．(2013·浙江理综)如图所示，总质量为460 kg 的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s 2，当热气球上升到180 m 时，以5 m/s 的速度向上匀速运动．若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g 取10 m/s 2.关于热气球，下列说法正确的是( )A ．所受浮力大小为4 830 NB ．加速上升过程中所受空气阻力保持不变C ．从地面开始上升10 s 后的速度大小为5 m/sD ．以5 m/s 匀速上升时所受空气阻力大小为230 N解析：刚开始上升时，空气阻力为零，F 浮－mg ＝ma ，解得F 浮＝m (g ＋a )＝460×(10＋0.5) N ＝4 830 N ，A 项正确；加速上升过程，随着速度增大，空气阻力增大，B 项错误；浮力和重力不变，而随着空气阻力的增大，加速度会逐渐减小，直至为零，故上升10 s 后的速度v <at ＝5 m/s ，C 项错误；匀速上升时，F 浮＝F f ＋mg ，所以F f ＝F 浮－mg ＝4 830 N －4 600 N ＝230 N ，D 项正确．答案：AD3．(2014·宁夏银川一中一模)如图所示，A 、B 两小球分别连在轻线两端，B 球另一端与弹簧相连，弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面顶端．A 、B 两小球的质量分别为m A 、m B ，重力加速度为g ，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A 、B 两球的加速度大小分别为( )A ．都等于g 2B.g 2和0C.g 2和m A m B ·g 2D.m A m B ·g 2和g 2 解析：由整体法知，F 弹＝(m A ＋m B )g sin 30°剪断轻线的瞬间，由牛顿第二定律：对B ：F 弹－m B g sin 30°＝m B a B ，得a B ＝m A m B ·g 2对A ：m A g sin 30°＝m A a A ，得a A ＝12g 所以C 项正确．答案：C4．(2011·福建理综)如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1运行．初速度大小为v 2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v t 图象(以地面为参考系)如图乙所示．已知v 2>v 1，则( )A ．t 2时刻，小物块离A 处的距离达到最大B ．t 2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C ．0～t 2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D ．0～t 3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用解析：由图象知t 1时刻小物块速度为零，离A 处的距离达到最大，A 项错误；t 2时刻小物块与传送带速度相同，之前小物块相对传送带一直向左运动，相对传送带滑动的距离最大，B 项正确；0～t 2时间内小物块受到的滑动摩擦力方向向右，t 2～t 3时间内小物块匀速运动，不受摩擦力作用，C 、D 项错误．答案：B5．如图所示，在倾角为θ的斜面上方的A 点处置一光滑的木板AB ，B 端刚好在斜面上．木板与竖直方向AC 所成角度为α，一小物块自A 端沿木板由静止滑下，要使物块滑到斜面的时间最短，求α与θ角的大小关系式．解析：小物块在木板AB 上受力如图， 沿AB 板方向，由牛顿第二定律得： mg cos α＝ma ①小物块由A 到B 用时tx ＝12at 2②由几何知识得：sin ∠ACB AB＝sin 180°－α－∠ACBAC (∠ACB ＝90°－θ)即cos θx ＝cos θ－αAC ③方程①②③联立得：t 2＝cos θcos θ－αcos α·2ACg 因为cos(θ－α)·cos α＝12[cos θ＋cos (θ－2α)]所以当θ＝2α时，t 有最小值． 答案：θ＝2α。
高三物理一轮复习 3.2 牛顿第二律 两类动力学问题课时作业
峙对市爱惜阳光实验学校第一高三物理一轮复习牛顿第二律两类动力学问题课时作业A．物体所受到的合外力越大，其速度改变量也越大B．物体所受到的合外力不变(F合≠0)，其运动状态就一改变C．物体所受到的合外力变化，其速度的变化率一变化D．物体所受到的合外力减小时，物体的速度可能正在增大解析：选A.物体所受到的合外力越大，物体的加速度(速度变化率)也越大，即速度变化得越快，但速度改变量还与时间有关，应选项A错误、C正确；物体的合外力不为零，就会迫使运动状态(运动的快慢和方向)发生变化，选项B正确；合外力的大小与速度的大小之间没有直接关系，选项D正确．2．如图3－2－12所示，静止在光滑水平面上的物体A，一端固着处于自然状态的轻质弹簧．现对物体作用一水平恒力F，在弹簧被压缩到最短这一过程中，物体的速度和加速度变化的情况是( )图3－2－12A．速度增大，加速度增大B．速度增大，加速度减小C．速度先增大后减小，加速度先增大后减小D．速度先增大后减小，加速度先减小后增大解析：选D.在压缩弹簧至最短的过程中，物体A水平方向受向左恒力F 与向右弹簧弹力kx，取向左为正方向，合力F合＝F－kx.x逐渐增大，开始F>kx，F合>0，A速度增大，而加速度随x增大而减小．F＝kx时(平衡位置)，加速度为零，速度向左最大．此后，F<kx，F合<0，合力向右，物体A减速，加速度随x增大而增大．弹簧最短时，速度为零而加速度最大．3.图3－2－13(2021·高考卷)如图3－2－13所示，放在固斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，假设在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，那么( ) 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解析：选C.设斜面倾角为θ，对物块由牛顿第二律列式：mg sinθ－μmg cosθ＝ma，得a＝g sinθ－μg cosθ＝g(sinθ－μcosθ)，加上恒力F 后：(mg＋F)sinθ－μ(mg＋F)cosθ＝ma′得a′＝mg ＋F sin θ－μmg ＋F cos θm ＝mg ＋F m (sin θ－μcos θ)，因mg ＋Fm＞g ，所以a ′＞a ，C 正确．4.图3－2－14受水平外力F 作用的物体，在粗糙水平面上做直线运动，其v －t 图线如图3－2－14所示，那么以下说法错误的选项是( )A ．在0～t 1秒内，外力F 大小不断减小B ．在t 1时刻，外力F 为零C ．在t 1～t 2秒内，外力F 大小可能不断减小D ．在t 1～t 2秒内，外力F 大小可能先减小后增大解析：选B.由图象可知，0～t 1物体做a 减小的加速运动，t 1时刻a 减小为零．由a ＝F －F fm 可知，F 逐渐减小，最终F ＝F f ，故A 正确，B 错误．t 1～t 2物体做a 增大的减速运动，由a ＝F f －Fm可知，至物体速度减为零之前，F 有可能是正向逐渐减小，也可能已正向减为零且负向增大，故C 、D 正确．5．(2021·高考卷)“蹦极〞就是跳跃者把一端固的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下的一种极限运动．某人做蹦极运动，所受绳子拉力F 的大小随时间t 变化的情况如图3－2－15所示．将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g .据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为( )图3－2－15A ．gB ．2gC ．3gD ．4g解析：选B.从图象可知，当人最后不动时，绳上的拉力为35F 0，即mg ＝35F 0，最大拉力为95F 0，因此最大加速度为95F 0－mg ＝ma,3mg －mg ＝ma ，a ＝2g ，B 正确．6.图3－2－16如图3－2－16所示，质量分别为m 1、m 2的A 、B 两小球分别连在弹簧两端，B 小球用细绳固在倾角为30°的光滑斜面上，假设不计弹簧质量，在细绳被剪断的瞬间，A 、B 两小球的加速度分别为( )A ．都于g2B ．0和m 1＋m 2g2m 2C.m 1＋m 2g 2m 2和0D.g2和0 解析：选B.剪断细绳前，A 小球受重力、斜面的支持力及弹簧的弹力三个力作用；B 小球除受重力、斜面的支持力及弹簧弹力作用外，还受细绳拉力的作用．剪断细绳的瞬间，由于弹簧还没有来得及发生形变，故A 小球受力没变，其加速度仍为0；B 小球所受细绳的拉力消失，其他力没变，其合力与细绳拉力大小相、方向相反，故B 正确．7.图3－2－17(2021·西大高三测试)细绳拴一个质量为m 的小球，小球用固在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图3－2－17所示，以下说法正确的选项是(cos53°＝0.6，sin53°＝0.8)( )A ．小球静止时弹簧的弹力大小为35mgB ．小球静止时细绳的拉力大小为35mgC ．细绳烧断瞬间小球的加速度立即变为gD ．细绳烧断瞬间小球的加速度立即变为53g解析：选D.细绳烧断前对小球进行受力分析如下图，其中F 1为弹簧的弹力，F 2为细绳的拉力．由平衡条件得F 2cos53°＝mgF 2sin53°＝F 1解得F 2＝53mg ，F 1＝43mg细绳烧断瞬间，细绳的拉力突然变为零，而弹簧的弹力不变，此时小球所受的合力与F 2大反向，所以，小球的加速度立即变为a ＝53g .☆8.图3－2－18(2021·区检测)如图3－2－18所示，质量为m 的物块以初速度v 0冲上足够长的固斜面，假设斜面倾角为θ，物块与该斜面间的动摩擦因数μ＞tan θ(规沿斜面向上的方向为速度v 和摩擦力F f 的正方向)，那么以下表示该物块的速度v 和所受摩擦力F f 随时间t 变化的图象中正确的选项是( )图3－2－19解析：选A.由题设条件可知：物块冲上斜面做匀减速运动，由于μ＞tan θ，那么物块减速到零时，将静止不动，A 正确，B 错误；物块在运动中受到的摩擦力是滑动摩擦力，即F f1＝μmg cos θ，方向沿斜面向下，物块静止不动时受到的摩擦力是静摩擦力，由平衡条件，可得：F f2＝mg sin θ，方向沿斜面向上，即F f1＞F f2，C 、D 错误．☆9.图3－2－20如图3－2－20所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO 、bO 、cO ，其下端都固于底部圆心O ，而上端那么搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°.假设有三个小孩同时从a、b、c处由静止开始下滑(忽略阻力)，那么( )A．a处小孩最后到O点B．b处小孩最后到O点C．c处小孩最先到O点D．a、c处小孩同时到O点解析：选D.设滑板的倾角为θ，仓库半径为R，小孩在滑板上的加速度为：a＝g·sinθ，滑板L ＝Rcosθ.滑到O点用时：t＝2La＝4Rg sin2θ，将θ＝30°、45°、60°分别代入得t a＝t c＞t b，故D正确．二、非选择题10．(2021·高三期末)如图3－2－21甲所示，质量m＝2 kg的物体在水平面上向右做直线运动．过a点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得v－t图象如图乙所示．取重力加速度g＝10 m/s2.求：图3－2－21(1)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ；(2)10 s末物体离a点的距离．解析：(1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度大小为a1，那么由v－t 图得：a1＝2 m/s2①根据牛顿第二律，有F＋μmg＝ma1②设物体向左做匀加速直线运动的加速度大小为a2，那么由v－t图得：a2＝1 m/s2③根据牛顿第二律，有F－μmg＝ma2④由①②③④得：F＝3 N，μ＝0.05.(2)设10 s末物体离a点的距离为x，x为v－t图与横轴所围的面积，那么x＝12×4×8 m－12×6×6 m＝－2 m，负号表示物体在a点左侧．答案：(1)3 N 0.05 (2)2 m，在a点左侧11.图3－2－22“引体向上运动〞是同学们经常做的一项健身运动．如图3－2－22所示，质量为m的某同学两手正握单杠，开始时，手臂完全伸直，身体呈自然悬垂状态，此时他的下颚距单杠面的高度为H，然后他用恒力F向上拉，下颚必须超过单杠面方可视为合格．H ＝0.6 m ，m ＝60 kg ，重力加速度g ＝10 m/s 2.不计空气阻力，不考虑因手臂弯曲而引起的人的重心位置的变化．(1)第一次上拉时，该同学持续用力，经过t ＝1 s 时间，下颚到达单杠面，求该恒力F 的大小及此时他的速度大小；(2)第二次上拉时，用恒力F ′＝720 N 拉至某位置时，他不再用力，而是依靠惯性继续向上运动，为保证此次引体向上合格，恒力F ′的作用时间至少为多少？解析：(1)第一次上拉时，该同学向上做匀加速运动，设他上升的加速度大小为a 1，下颚到达单杠面时的速度大小为v ，由牛顿第二律及运动学规律可得：F －mg ＝ma 1H ＝12a 1t 2v ＝a 1t联立解得：F ＝672 N ，v ＝1.2 m/s.(2)第二次上拉时，设上拉时的加速度为a 2，恒力至少作用的时间为t min ，上升的位移为x 1，此时的速度为v 1，自由上升的位移为x 2，根据题意可得：F ′－mg ＝ma 2x 1＋x 2＝Hx 1＝12a 2t 2minv 21＝2gx 2 v 1＝a 2t min联立解得：t min ＝0.71 s.答案：(1)672 N 1.2 m/s (2)0.71 s 12.图3－2－23(2021·高考卷)质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对的v －t 图象如图3－2－23所示．球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4.设球受到的空气阻力大小恒为F f ，取g ＝10 m/s 2，求：(1)弹性球受到的空气阻力F f 的大小； (2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h .解析：(1)设弹性球第一次下落过程中的加速度大小为a 1，由题图知a 1＝Δv Δt ＝40.5 m/s 2＝8 m/s 2根据牛顿第二律得mg －F f ＝ma 1F f ＝m (g －a 1)＝0.2 N(2)由题图知弹性球第一次到达地面时的速度大小为v 1＝4 m/s ，设球第一次离开地面时的速度大小为v 2，那么v 2＝34v 1＝3 m/s第一次离开地面后，设上升过程中球的加速度大小为a 2，那么mg ＋F f ＝ma 2 a 2＝12 m/s 2于是，有0－v 22＝－2a 2h 解得h ＝38m.答案：(1)0.2 N (2)38m。
2019-2020年高考物理一轮复习 3.2牛顿第二定律 两类动力学问题课时提升作业 沪科版必修1
2019-2020年高考物理一轮复习 3.2牛顿第二定律两类动力学问题课时提升作业沪科版必修1一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分。
多选题已在题号后标出)1.(xx·新课标全国卷Ⅰ)如图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片,照片左上角的三列数据如表。
表中第二列是时间,第三列是物体沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。
根据表中的数据,伽利略可以得出的结论是()11324213093298164526255824366 1 192497 1 600648 2 104A.物体具有惯性B.斜面倾角一定时,加速度与质量无关C.物体运动的距离与时间的平方成正比D.物体运动的加速度与重力加速度成正比2.(xx·福建高考)在国际单位制(简称SI)中,力学和电学的基本单位有：m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培)。
导出单位V(伏特)用上述基本单位可表示为()A.m2·kg·s-4·A-1B.m2·kg·s-3·A-1C.m2·kg·s-2·A-1D.m2·kg·s-1·A-13.(xx·银川模拟)如图所示,在光滑水平面上,用弹簧水平连接一斜面,弹簧的另一端固定在墙上,一玩具遥控小车放在斜面上,系统静止不动。
用遥控器启动小车,小车沿斜面加速上升,则()A.系统静止时弹簧被压缩B.小车加速时弹簧处于原长C.小车加速时弹簧被压缩D.小车加速时可将弹簧换成细绳4.(多选)(xx·上海六校模拟)目前,有一种先进的汽车制动装置,可保证车轮在制动时不会被抱死,使车轮仍有一定的滚动,安装了这种防抱死装置的汽车,在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力,从而使刹车距离大大减小。
假设汽车安装防抱死装置后刹车时受到的合力恒为F,驾驶员的反应时间为t,汽车的质量为m,刹车前匀速行驶的速度为v,则()A.汽车刹车的加速度大小为a=B.汽车的刹车时间t0=C.汽车的刹车距离为s1=D.驾驶员发现情况后紧急刹车时的安全距离s=vt+5.如图所示,物块A、B、C质量分别为m、2m、3m,A与天花板间、B与C之间用轻弹簧相连,A、B间用轻绳相连,当系统平衡后,突然将A、B间轻绳剪断,在轻绳剪断瞬间,A、B、C的加速度(以向下为正方向)分别为()A.g,g,gB.-5g,2.5g,0C.-5g,2g,0D.-g,2g,3g二、计算题(本题15分。
高考物理一轮复习方案—3、第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题
牛顿第二定律1．内容物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
2．表达式F＝ma。
3．适用范围(1)只适用于惯性参考系，即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系；(2)只适用于解决宏观物体的低速运动问题，不能用来处理微观粒子的高速运动问题。
牛顿第二定律的“五个性质”(1)矢量性：公式F＝ma是矢量式，任一时刻，F与a同向。
(2)瞬时性：a与F对应同一时刻，即a为某时刻的加速度时，则F为该时刻物体所受到的力。
(3)因果性：F是产生a的原因，物体具有加速度是因为物体受到了力。
(4)同一性：①加速度a相对同一惯性系(一般指地面)。
②F＝ma中，F、m、a对应同一物体或同一系统。
③F＝ma中，各量统一使用国际单位。
(5)独立性：①作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律。
②物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和。
③分力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律，即：F x＝ma x，F y＝ma y。
1．关于力和运动关系的几种说法中，正确的是()A．物体所受合外力的方向，就是物体运动的方向B．物体所受合外力不为零时，其速度不可能为零C．物体所受合外力不为零时，其加速度一定不为零D．物体所受合外力变小时，一定做减速运动解析：选C由牛顿第二定律F＝ma可知，物体所受合外力的方向就是物体加速度的方向，但合外力的方向与运动方向没有必然联系。
合外力的方向可以与物体的运动方向相同(例如匀加速直线运动)，也可以与物体的运动方向相反(例如匀减速直线运动)，还可以与物体的运动方向不在同一条直线上(例如曲线运动)，故A错；物体所受合外力不为零，说明其加速度不为零，但其速度可能为零(如物体竖直上抛上升到最高点时)，故B错，C对；当物体所受合外力减小时，其加速度一定减小，若此时合外力的方向与物体的运动方向相同，则物体仍做加速运动，故D错。
牛顿运动定律的应用1．两类动力学问题(1)已知受力情况求物体的运动情况；(2)已知运动情况求物体的受力情况。
步步高高考物理一轮复习(新课标)配套题库：3-2牛顿第二定律 两类动力学问题
第2课时 牛顿第二定律 两类动力学问题考纲解读 1.理解牛顿第二定律的内容、表达式及性质.2.应用牛顿第二定律解决瞬时问题和两类动力学问题．1．[对力、加速度和速度关系的理解]关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是( )A ．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大B ．物体的速度为零，则加速度为零，所受的合外力也为零C ．物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大D ．物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零 答案 CD解析 物体的速度大小和加速度大小没有必然联系，一个很大，另一个可以很小，甚至为零．物体所受合外力的大小决定加速度的大小，同一物体所受合外力越大，加速度一定也越大，故选项C 、D 对．2．[对牛顿第二定律的理解]对牛顿第二定律的理解，正确的是( )A ．如果一个物体同时受到两个力的作用，则这两个力各自产生的加速度互不影响B ．如果一个物体同时受到几个力的作用，则这个物体的加速度等于所受各力单独作用在物体上时产生加速度的矢量和C ．平抛运动中竖直方向的重力不影响水平方向的匀速运动D ．物体的质量与物体所受的合力成正比，与物体的加速度成反比 答案 ABC3．[力学单位制的应用]在研究匀变速直线运动的实验中，取计数时间间隔为0.1 s ，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx ＝1.2 cm ，若还测出小车的质量为500 g ，则关于加速度、合外力的大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是 ( )A ．a ＝1.20.12 m/s 2＝120 m/s 2B ．a ＝1.2×10－20.12m/s 2＝1.2 m/s 2 C ．F ＝500×1.2 N ＝600 N D ．F ＝0.5×1.2 N ＝0.60 N答案 BD解析 在应用公式进行数量运算的同时，也要把单位带进运算．带单位运算时，单位换算要准确．可以把题中已知量的单位都用国际单位制表示，计算结果的单位就是国际单位制单位，这样在统一已知量的单位后，就不必一一写出各个量的单位，只在数字后面写出正确单位即可．选项A 中Δx ＝1.2 cm 没用国际单位制表示，C 项中的小车质量m ＝500 g 没用国际单位制表示，所以均错误；B 、D 正确．4．[应用牛顿第二定律解决瞬时性问题]质量均为m 的A 、B 两个小球之间连接一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上．A 紧靠墙壁，如图1所示，今用恒力F 将B 球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力撤去，此瞬间( )图1A ．A 球的加速度为F 2mB ．A 球的加速度为零C ．B 球的加速度为F2mD ．B 球的加速度为Fm答案 BD解析 撤去恒力F 前，A 和B 都平衡，它们的合力都为零，且弹簧弹力为F .突然将力F 撤去，对A 来说水平方向依然受弹簧弹力和墙壁的弹力，二力平衡，所以A 球的合力为零，加速度为零，A 项错，B 项对．而B 球在水平方向只受水平向右的弹簧的弹力作用，加速度a ＝Fm，故C 项错，D 项对．牛顿第二定律1．内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比．加速度的方向与作用力的方向相同．2．表达式：F ＝ma ，F 与a 具有瞬时对应关系． 3．力学单位制(1)单位制由基本单位和导出单位共同组成．(2)力学单位制中的基本单位有kg、m和s.(3)导出单位有N、m/s、m/s2等．考点一对牛顿第二定律的理解例1(2013·海南单科·2)一质点受多个力的作用，处于静止状态．现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大小．在此过程中，其他力保持不变，则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是() A．a和v都始终增大B．a和v都先增大后减小C．a先增大后减小，v始终增大D．a和v都先减小后增大解析质点在多个力作用下处于静止状态时，其中一个力必与其余各力的合力等值反向．当该力大小逐渐减小到零的过程中，质点所受合力从零开始逐渐增大，做加速度逐渐增大的加速运动；当该力再沿原方向逐渐恢复到原来大小的过程中，质点所受合力方向仍不变，大小逐渐减小到零，质点沿原方向做加速度逐渐减小的加速运动，故C正确．答案 C力与运动的关系(1)力是产生加速度的原因．(2)作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律．(3)速度的改变需经历一定的时间，不能突变；有力就一定有加速度，但有力不一定有速度．突破训练1 某人在静止的湖面上竖直上抛一小铁球(可看成质点)，小铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中一定的深度．不计空气阻力，取向上为正方向，在下列v －t 图象中，最能反映小铁球运动过程的速度—时间图线的是( )答案 C考点二 牛顿第二定律的瞬时性分析牛顿第二定律瞬时性的“两种”模型(1)刚性绳(或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间．(2)弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳)，特点是形变量大，其形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变． 例2 如图2所示，A 、B 两小球分别连在轻绳两端，B 球另一端用弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面上．A 、B 两小球的质量分别为m A 、m B ，重力加速度为g ，若不计弹簧质量，在绳被剪断瞬间，A 、B 两球的加速度大小分别为( )图2A ．都等于g2B.g 2和0C.g 2和m A m B ·g 2D.m A m B ·g 2和g 2解析 当A 、B 球静止时，弹簧弹力F ＝(m A ＋m B )g sin θ，当绳被剪断的瞬间，弹簧弹力F 不变，对B 分析，则F －m B g sin θ＝m B a B ，可解得a B ＝m A m B ·g2，当绳被剪断后，球A 受的合力为重力沿斜面向下的分力，F 合＝m A g sin θ＝m A a A ，所以a A ＝g2，综上所述选项C正确． 答案 C突破训练2 如图3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( )图3A ．0B.233gC ．gD.33g 答案 B解析 平衡时，小球受到三个力：重力mg 、木板AB 的支持力F N 和 弹簧拉力F T ，受力情况如图所示．突然撤离木板时，F N 突然消失而 其他力不变，因此F T 与重力mg 的合力F ＝mg cos 30°＝233mg ，产生的加速度a ＝F m ＝233g ，B 正确．考点三 动力学两类基本问题求解两类问题的思路，可用下面的框图来表示：分析解决这两类问题的关键：应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度． 例3 如图4所示，在倾角θ＝30°的固定斜面的底端有一静止的滑块，滑块可视为质点，滑块的质量m ＝1 kg ，滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝36，斜面足够长．某时刻起，在滑块上作用一平行于斜面向上的恒力F＝10 N，恒力作用时间t1＝3 s后撤去．求：从力F开始作用时起至滑块返回斜面底端所经历的总时间t及滑块返回底端时速度v的大小(g＝10 m/s2)．图4解析设力F作用的时间内滑块加速运动的加速度大小为a1，则F－mg sin θ－μmg cos θ＝ma1力F撤去时，滑块的速度大小为v1，则v1＝a1t1t1内滑块向上运动的位移大小设为x1，则x1＝12a1t21设力F撤去后，滑块向上减速运动的加速度大小为a2，则mg sin θ＋μmg cos θ＝ma2减速运动的时间设为t2，位移大小设为x2，则v1＝a2t2v21＝2a2x2设滑块向下加速运动的加速度大小为a3，则mg sin θ－μmg cos θ＝ma3设滑块向下加速运动的位移为x，时间为t3，则x＝x1＋x2v2＝2a3xv＝a3t3t＝t1＋t2＋t3解得：t＝(4＋23) s≈7.46 sv＝5 3 m/s≈8.66 m/s答案7.46 s8.66 m/s1．解决两类动力学基本问题应把握的关键(1)两类分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析；(2)一个桥梁——物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁．2．解决动力学基本问题时对力的处理方法(1)合成法：在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用“合成法”．(2)正交分解法：若物体的受力个数较多(3个或3个以上)，则采用“正交分解法”．3．解答动力学两类问题的基本程序(1)明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点．(2)根据问题的要求和计算方法，确定研究对象，进行分析，并画出示意图．(3)应用牛顿运动定律和运动学公式求解．突破训练3如图5所示，在倾角θ＝37°的足够长的固定的斜面上，有一质量为m＝1 kg 的物体，物体与斜面间动摩擦因数μ＝0.2，物体受到沿平行于斜面向上的轻细绳的拉力F＝9.6 N的作用，从静止开始运动，经2 s绳子突然断了，求绳断后多长时间物体速度大小达到22 m/s？(sin 37°＝0.6，g取10 m/s2)图5答案 5.53 s解析此题可以分为三个运动阶段：力F存在的阶段物体沿斜面向上加速，受力分析如图所示，由牛顿第二定律和运动学公式得：F－F f－mg sin θ＝ma1F f＝μF N＝μmg cos θv1＝a1t1解得：a1＝2 m/s2v1＝4 m/s第二阶段为从撤去力F到物体沿斜面向上的速度减为零，受力分析如图所示由牛顿第二定律和运动学公式mg sin θ＋μmg cos θ＝ma20－v1＝－a2t2解得：a2＝7.6 m/s2t2＝0.53 s第三阶段物体反向匀加速运动(因为mg sin θ>μmg cos θ)mg sin θ－μmg cos θ＝ma3v2＝a3t3解得：a3＝4.4 m/s2t3＝5 st＝t2＋t3＝5.53 s11.利用整体法与隔离法求解动力学中的连接体问题1．整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个整体，分析整体受到的合外力，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)．2．隔离法的选取原则若连接体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内各物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解．3．整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力．即“先整体求加速度，后隔离求内力”．例4 如图6所示，在建筑工地，民工兄弟用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a 竖直向上匀加速搬起，其中A 的质量为m ，B 的质量为3m ，水平作用力为F ，A 、B 之间的动摩擦因数为μ，在此过程中，A 、B 间的摩擦力为( )图6A ．μFB ．2μF C.32m (g ＋a )D ．m (g ＋a )解析 本题考查力和运动的关系，意在考查学生对牛顿第二定律、整体法和隔离法的应用．由于A 、B 相对静止，故A 、B 之间的摩擦力为静摩擦力，A 、B 错误．设民工兄弟一只手对A 、B 在竖直方向上的摩擦力为F f ，以A 、B 整体为研究对象可知在竖直方向上有2F f －(m ＋3m )g ＝(m ＋3m )a ，设B 对A 的摩擦力方向向下，大小为F f ′，对A 由牛顿第二定律有F f －F f ′－mg ＝ma ，解得F f ′＝m (g ＋a )，C 错误，D 正确． 答案 D1．整体法与隔离法常涉及的问题类型(1)涉及滑轮的问题：若要求绳的拉力，一般都采用隔离法．(2)水平面上的连接体问题：①这类问题一般是连接体(系统)各物体保持相对静止，即具有相同的加速度．解题时，一般采用先整体后隔离的方法．②建立直角坐标系时要考虑矢量正交分解越少越好的原则，或者正交分解力，或者正交分解加速度．(3)斜面体与物体组成的连接体问题：当物体具有沿斜面方向的加速度，而斜面体相对于地面静止时，一般采用隔离法分析． 2．解决这类问题的关键正确地选取研究对象是解题的首要环节，弄清各物体之间哪些属于连接体，哪些物体应该单独分析，并分别确定出它们的加速度，然后根据牛顿运动定律列方程求解．高考题组1．(2013·安徽·14)如图7所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行．在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力F N分别为(重力加速度为g) ()图7A．T＝m(g sin θ＋a cos θ)F N＝m(g cos θ－a sin θ)B．T＝m(g cos θ＋a sin θ)F N＝m(g sin θ－a cos θ)C．T＝m(a cos θ－g sin θ)F N＝m(g cos θ＋a sin θ)D．T＝m(a sin θ－g cos θ)F N＝m(g sin θ＋a cos θ)答案 A解析小球受力如图所示，由牛顿第二定律得水平方向：T cos θ－F N sin θ＝ma竖直方向：T sin θ＋F N cos θ＝mg解以上两式得T＝m(g sin θ＋a cos θ)F N＝m(g cos θ－a sin θ)所以正确选项为A.2．(2013·课标Ⅱ·14)一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小．能正确描述F与a之间的关系的图象是()答案 C解析 当拉力F 小于最大静摩擦力时，物块静止不动，加速度为零，当F 大于最大静摩擦力时，根据F －f ＝ma 知：随F 的增大，加速度a 增大，故选C.3．(2013·福建理综·17)在国际单位制(简称SI)中，力学和电学的基本单位有：m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培)．导出单位V(伏特)用上述基本单位可表示为( ) A ．m 2·kg·s －4·A －1B ．m 2·kg·s －3·A －1C ．m 2·kg·s －2·A －1D ．m 2·kg·s －1·A －1 答案 B解析 由F ＝ma ，可知1 N ＝1 kg·m·s －2，由P ＝F v 可知1 W ＝1 N·m·s －1＝1 kg·m 2·s －3，由U ＝P I可知1 V ＝1 W·A －1＝1 m 2·kg·s －3·A －1，故单位V 可表示为m 2·kg·s －3·A －1，选项B 正确． 模拟题组4．一斜面固定在水平面上，在斜面顶端有一上表面光滑的长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为μ，木板上固定一轻质弹簧测力计，弹簧测力计下面连接一个光滑的小球，如图8所示，当木板固定时，弹簧测力计示数为F 1，现将长木板由静止释放后，木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为F 2，若斜面的高为h ，底边长为d ，则下列说法正确的是 ( )图8A ．稳定后弹簧仍处于伸长状态B ．稳定后弹簧一定处于压缩状态C ．μ＝F 1d F 2hD ．μ＝F 2h F 1d答案 AD解析 对小球、木板及弹簧组成的整体受力分析，由牛顿第二定律知整体运动的加速度a <g sin θ (θ为斜面倾角)，弹簧一定处于伸长状态，A 对，B 错；设小球质量为m ，木板质量为M ，由题意知：F 1＝mg sin θ＝mg hh 2＋d 2 ①对整体应用牛顿第二定律：(M ＋m )g sin θ－μ(M ＋m )g cos θ＝(M ＋m )a② 对小球：mg sin θ－F 2＝ma ③由①②③解得：μ＝F 2h F 1d.C 错，D 对． 5．一物块以一定的初速度沿斜面向上滑，利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系如图9所示，g ＝10 m/s 2.求：图9(1)物块上滑和下滑的加速度大小a 1、a 2.(2)斜面的倾角θ及物块与斜面间的动摩擦因数μ.答案 见解析解析 (1)物块上滑时做匀减速直线运动，对应于速度图象中0～0.5 s 时间段，该段图线的斜率的绝对值就是加速度的大小，即a 1＝8 m/s 2，物块下滑时做匀加速直线运动，对应于速度图象中0.5 s ～1.5 s 时间段，同理可得a 2＝2 m/s 2(2)上滑时由牛顿第二定律得：mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 1下滑时由牛顿第二定律得：mg sin θ－μmg cos θ＝ma 2联立以上两式并代入数据，解得：μ＝35，θ＝30°.(限时：45分钟)►题组1对牛顿第二定律的理解和简单应用1．下列说法正确的是() A．物体所受到的合外力越大，其速度改变量也越大B．物体所受到的合外力不变(F合≠0)，其运动状态就不改变C．物体所受到的合外力变化，其速度的变化率一定变化D．物体所受到的合外力减小时，物体的速度可能正在增大答案CD解析物体所受到的合外力越大，物体的加速度(速度变化率)也越大，即速度变化得越快，但速度改变量还与时间有关，故选项A错误，C正确；物体所受的合外力不为零，就会迫使其运动状态(运动的快慢或方向)发生变化，选项B错误；合外力的大小与速度的大小之间没有直接关系，选项D正确．2．一实验兴趣小组做了一次实验，实验时让某同学从桌子上跳下，自由下落H后双脚触地，他顺势弯曲双腿，他的重心又下降了h后停住，利用传感器和计算机显示该同学受到地面的支持力F随时间变化的图象如图1所示．根据图象提供的信息，以下判断正确的是()图1A．t2时刻该同学的脚刚接触地面B．t3时刻该同学的加速度为零C．在t2至t3时间内该同学处于下落阶段D．在t3至t4时间内该同学处于加速下落阶段答案 C解析t1时刻，弹力从0开始增大，故该同学在t1时刻脚接触地面，A错误；t1～t2时间内，该同学受到地面对其向上的弹力，且重力大于地面对其向上的弹力，该同学向下做加速度减小的加速运动，t2时刻弹力等于重力，该同学所受合力为零，加速度为0，速度达到最大，t2到t4时间内，弹力大于重力，该同学继续向下做减速运动，t4时刻弹力等于重力，速度减为零，该同学处于静止状态，选项B、D错误，C正确．3．如图2所示，在水平向右做匀加速直线运动的平板车上有一圆柱体，其质量为m且与竖直挡板及斜面间均无摩擦．当车的加速度a突然增大时，斜面对圆柱体的弹力F1和挡板对圆柱体的弹力F2的变化情况是(斜面倾角为θ) ()图2A．F1增大，F2不变B．F1增大，F2增大C．F1不变，F2增大D．F1不变，F2减小答案 C解析对圆柱体受力分析，沿水平方向和竖直方向建坐标系，分别根据平衡条件和牛顿第二定律得F1cos θ＝G，F2－F1sin θ＝ma，故随着加速度的增大，F1不变，F2增大，C 正确，A、B、D错误．►题组2应用牛顿第二定律分析瞬时问题4．如图3所示，质量分别为m1＝2 kg、m2＝3 kg的两个物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接．两个大小分别为F1＝30 N、F2＝20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则()图3A．弹簧测力计的示数是10 NB．弹簧测力计的示数是50 NC．在突然撤去F2的瞬间，弹簧测力计的示数不变D．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度不变答案 C解析设弹簧的弹力为F，加速度为a.对m1、m2和弹簧测力计组成的系统：F1－F2＝(m1＋m2)a，对m1：F1－F＝m1a，联立两式解得：a＝2 m/s2，F＝26 N，故A、B两项都错误；在突然撤去F2的瞬间，由于弹簧测力计两端都有物体，而物体的位移不能发生突变，所以弹簧的长度在撤去F2的瞬间没有变化，弹簧上的弹力不变，故C项正确；若突然撤去F1，物体m1所受的合外力方向向左，而没有撤去F1时合外力方向向右，所以m1的加速度发生变化，故D项错误．5．水平面上有一个质量为m＝2 kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，如图4所示，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零．已知小球与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，当剪断轻绳的瞬间，取g ＝10 m/s 2，以下说法正确的是 ( )图4A ．此时轻弹簧的弹力大小为20 NB ．小球的加速度大小为8 m/s 2，方向向左C ．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度大小为10 m/s 2，方向向右D ．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度为0答案 ABD解析 因为未剪断轻绳时水平面对小球的弹力为零，故小球在绳没有断时受重力、轻绳的拉力F T 和弹簧的弹力F 作用而处于平衡状态．依据平衡条件得：竖直方向有F T cos θ＝mg水平方向有F T sin θ＝F解得轻弹簧的弹力为F ＝mg tan θ＝20 N ，故选项A 正确．剪断轻绳后小球在竖直方向仍平衡，水平面对它的支持力与小球所受重力平衡，即F N＝mg ；由牛顿第二定律得小球的加速度为a ＝F －μF N m ＝20－0.2×202m/s 2＝8 m/s 2，方向向左，选项B 正确．当剪断弹簧的瞬间，小球立即受水平面支持力和重力作用，且二力平衡，加速度为0，选项C 错误，D 正确．6．细绳拴一个质量为m 的小球，小球将左端固定在墙上的轻弹簧压缩(小球与弹簧不连接)，小球静止时弹簧在水平位置，如图5所示．将细绳烧断后，下列说法中正确的是( )图5A ．小球立即开始做自由落体运动B ．小球离开弹簧后做平抛运动C ．小球运动的加速度先比重力加速度小，后来和重力加速度相等D ．小球离开弹簧后做匀变速运动答案 D解析 小球静止时受重力、细绳的拉力和弹簧弹力，合外力为零．当烧断细绳后，弹簧弹力减小，小球的重力不变，在离开弹簧前，合力为弹力和重力的合力，加速度大于重力加速度，故A 、B 、C 错误；离开弹簧后，小球只受重力，做匀变速运动，选项D 正确．►题组3 用整体法与隔离法处理连接体问题7．如图6所示，质量分别为m 1、m 2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F 的作用下一起沿水平方向做匀加速直线运动(m 1在光滑地面上，m 2在空中)．已知力F 与水平方向的夹角为θ.则m 1的加速度大小为 ( )图6A.F cos θm 1＋m 2B.F sin θm 1＋m 2C.F cos θm 1D.F sin θm 2 答案 A解析 把m 1、m 2看做一个整体，在水平方向上加速度相同，由牛顿第二定律可得：F cos θ＝(m 1＋m 2)a ，所以a ＝F cos θm 1＋m 2，选项A 正确． 8．如图7所示，质量为m 2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m 1的物体1，与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角，则 ( )图7A ．车厢的加速度为g sin θB ．绳对物体1的拉力为m 1g cos θC ．底板对物体2的支持力为(m 2－m 1)gD ．物体2所受底板的摩擦力为0答案 B解析物体1与车厢具有相同的加速度，对物体1受力分析，受重力和拉力，根据合成法知，F合＝m1g tan θ，拉力F T＝m1gcos θ.物体1的加速度a＝g tan θ，所以车厢的加速度为g tan θ.故A错误，B正确．物体2加速度为g tan θ，对物体2受力分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力，支持力F N＝m2g－m1gcos θ，F f＝m2a＝m2g tan θ，故C、D错误．故选B.9．如图8所示，小车在外力作用下沿倾角为θ的斜面运动，小车的支架上用细线拴一个摆球，悬点为O，现用过O的水平虚线MN和竖直虚线PQ将竖直平面空间分成四个区间，则下列说法正确的是()图8A．若小车沿斜面向上匀速运动，则稳定后细线可能在Ⅲ区与竖直方向成一定夹角B．若小车沿斜面向下匀加速运动，则稳定后细线可能在Ⅳ区与竖直方向成一定夹角C．无论小车沿斜面向下的加速度多大，稳定后细线都不可能在Ⅰ区与水平方向成一定夹角D．无论小车沿斜面向上的加速度多大，稳定后细线都不可能沿与ON重合的水平方向答案BD解析若小车匀速运动，则小球所受的合力应为零，所以细线应处于竖直状态，选项A 错误；若小车沿斜面向下加速运动，由连接体知识可知，小球的加速度方向沿斜面向下，即小球所受合外力方向沿斜面向下，由此可知选项B正确，C错误；同理，选项D正确．►题组4两类动力学问题的分析与计算10．2013年冬天哈尔滨连降大雪，路面结冰严重，行驶汽车难以及时停车，经常出现事故．因此某些路段通过在道路上洒一些炉灰来增加轮胎与地面的摩擦．如图9所示，一辆运送炉灰的自卸卡车装满炉灰，灰粒之间的动摩擦因数为μ1，炉灰与车厢底板的动摩擦因数为μ2，卸灰时车厢的倾角用θ表示(已知μ2>μ1)(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)下列说法正确的是()图9A ．要顺利地卸干净全部炉灰，应满足tan θ>μ2B ．要顺利地卸干净全部炉灰，应满足sin θ>μ2C ．只卸去部分炉灰，车上还留有一部分炉灰，应满足μ1<tan θ<μ2D ．只卸去部分炉灰，车上还留有一部分炉灰，应满足tan θ<μ1<μ2答案 AC解析 要使炉灰全部卸下，应有：mg sin θ>μ2mg cos θ，所以μ2<tan θ.要使炉灰留下一部分，则应：m ′g sin θ<μ2m ′g cos θ，得出μ2>tan θ，且炉灰之间有：m ″g sin θ>μ1m ″g cos θ，得出μ1<tan θ，故选项A 、C 正确．11．质量m ＝2 kg 的滑块受到一个沿斜面方向的恒力F 作用，从斜面底端开始，以初速度v 0＝3.6 m/s 沿着倾角为θ＝37°且足够长的斜面向上运动，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5.滑块向上滑动过程的速度—时间(v －t )图象如图10所示．(取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：图10(1)滑块上滑过程的加速度大小和方向；(2)该恒力F 的大小和方向．答案 (1)15 m/s 2，方向沿斜面向下 (2)10 N ，方向沿斜面向下解析 (1)设沿斜面向上为正方向，滑块上滑过程中加速度a ＝Δv Δt ＝1.2－3.60.16m/s 2＝－15 m/s 2 负号表示方向沿斜面向下．(2)设F 沿斜面向上，则F －mg sin θ－μmg cos θ＝maF ＝mg sin θ＋μmg cos θ＋ma代入数据解得F ＝－10 N ，负号表示方向沿斜面向下．12．如图11甲所示，有一足够长的粗糙斜面，倾角θ＝37°，一滑块以初速度v 0＝16 m/s 从底端A 点滑上斜面，滑至B 点后又返回到A 点．滑块运动的速度—时间图象如图乙所示，求：(已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g ＝10 m/s 2)图11(1)A 、B 之间的距离；(2)滑块再次回到A 点时的速度；(3)滑块在整个运动过程中所用的时间．答案 (1)16 m (2)8 2 m/s (3)(2＋22) s解析 (1)由v －t 图象知A 、B 之间的距离为：x AB ＝16×22m ＝16 m. (2)设滑块从A 滑到B 过程的加速度大小为a 1，从B 返回到A 过程的加速度大小为a 2，滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ，则有：a 1＝g sin θ＋μg cos θ＝16－02m/s 2＝8 m/s 2 a 2＝g sin θ－μg cos θ设滑块返回到A 点时的速度为v t ，有v 2t －0＝2a 2x AB联立各式解得：a 2＝4 m/s 2，v t ＝8 2 m/s.(3)设滑块从A 到B 用时为t 1，从B 返回到A 用时为t 2，则有：t 1＝2 s ，t 2＝v t a 2＝2 2 s 则滑块在整个运动过程中所用的时间为t ＝t 1＋t 2＝(2＋22) s.。
高考物理一轮复习 3.2 牛顿第二定律 动力学两类基本问题课件 沪科版
F=mg。除去支撑物瞬间,弹簧的形变尚未发生变化,弹力大小仍为 mg,所以 B1 受
C.FA1F=0,F
关闭
A2=2mg,FB1=mg,FB2=mg
到的合力
B1=0,B2 受到的向下的弹力 F 和重力 mg,合力 FB2=F+mg=2mg,选项 B
而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量和,分力和分加速度
在各个方向上的分量关系也遵从牛顿第二定律。
考点(kǎo diǎn)一
考点(kǎo diǎn)二
考点(kǎo diǎn)三
第十二页，共37页。
考点(kǎo
diǎn)探究
13
拓展训练 1(单选)根据牛顿第二定律,下列叙述正确
的是(
)
A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比
“绳”或“线”类
“弹簧”或“橡皮绳”类
弹簧既能承受拉力,也能承受压
只能承受拉力,不能承受压力
力;橡皮绳只能承受拉力,不能承
受压力
不
同
将绳和线看作理想化模型时,无论受
力多大(在它的限度内),绳和线的长
度不变。
绳和线的张力可以发生突变
由于弹簧和橡皮绳受力时,其形变
较大,形变恢复需经过一段时间,
所以弹簧和橡皮绳的弹力不可以
梳理
一
3
二
(3)“五个”性质
同向
性
瞬时
性
因果
性
公式 F 合=ma 是矢量式,任一时刻,F 合与 a 同向
a 与 F 合对应同一时刻,即 a 为某时刻的加速度时,F 合为该时刻物体所
受的合外力
F 合是产生 a 的原因,物体具有加速度是因为物体受到了力
(高中物理一轮复习)高考物理一轮复习第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题
试题
解析
2.(2015·高考全国卷Ⅱ)下暴雨时，有时会发生山体滑 (1)在 0～2 s 时间内 A 的受力分析如 坡或泥石流等地质灾害．某地有一倾角 θ＝ 图
37°sin
37°＝35的山坡
C，上面有一质量为
m
的石板
B，
其上下表面与斜坡平行；B 上有一碎石堆 A(含有大量
完全相同的轻弹簧 S1 和 S2 相连，通过系 3mg.因在剪断瞬间，弹簧未发
在 a 上的细线悬挂于固定点 O，整个系统 生突变，因此 a、b、c 之间的
处于静止状态．现将细线剪断，将物块 a 的加速度的大小记为 a1，S1 和 S2 相对于
作用力与剪断细线之前相 同．则将细线剪断瞬间，对 a 隔离进行受力分析，由牛顿第
试题
解析
3．如图甲、乙所示，两车都在光滑的水平面 上，小车的质量都是 M，人的质量都是 m，甲 图人推车、乙图人拉绳(绳与轮的质量和摩擦均 不计)的力都是 F.对于甲、乙两图中车的加速 度大小说法正确的是( C )
A．甲图中车的加速度大小为MF B．甲图中车的加速度大小为M＋F m C．乙图中车的加速度大小为M2＋Fm D．乙图中车的加速度大小为MF
2mg＝kΔl1，mg＝kΔl2，所以
Δl1＝2Δl2，C 正确，D 错误．
考点二
NO.1 梳理主干 牢固记忆
NO.2 题组训练 提升能力
试题
解析
2.(2016·江西五校联考)如图所示，物块 1、2 间 在抽出木板的瞬时，物块 1、
用刚性轻质杆连接，物块 3、4 间用轻质弹簧相 2 与刚性轻杆接触处的形变
为晴天时的25，若要求安全距离仍为 120 m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度．
高三物理一轮复习 必考部分 第3章 牛顿运动定律 第2节 牛顿第二定律 两类动力学问题课时强化练(2
（江苏专用）2018届高三物理一轮复习必考部分第3章牛顿运动定律第2节牛顿第二定律两类动力学问题课时强化练编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（（江苏专用）2018届高三物理一轮复习必考部分第3章牛顿运动定律第2节牛顿第二定律两类动力学问题课时强化练）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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牛顿第二定律两类动力学问题（限时:40分钟）A级跨越本科线1．在国际单位制中，力学和电学的基本单位有：m(米)、kg（千克)、s(秒)、A(安培)．导出单位V（伏特）用上述基本单位可表示为( ) 【导学号：96622267】A．m2·kg·s－4·A－1B．m2·kg·s－3·A－1C．m2·kg·s－2·A－1D．m2·kg·s－1·A－1B 根据物理公式分析物理量的单位．因U＝错误!＝错误!＝错误!，故1 V＝1 错误!＝1 kg·m2·s－3·A－1,选项B正确．2.(2016·上海高考）如图3。
2。
9所示，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的( ）图3-2-9A．OA方向B．OB方向C．OC方向D．OD方向D 据题意可知,小车向右做匀加速直线运动，由于球固定在杆上，而杆固定在小车上，则三者属于同一整体，根据整体法和隔离法的关系分析可知,球和小车的加速度相同，所以球的加速度也应该向右,故选项D正确．3．如图3。
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牛顿第二定律两类动力学问题素能全练(建议：20分钟50分)一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分。
多选题已在题号后标出)1.(2013·新课标全国卷Ⅰ)如图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片,照片左上角的三列数据如表。
表中第二列是时间,第三列是物体沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。
根据表中的数据,伽利略可以得出的结论是( )A.物体具有惯性B.斜面倾角一定时,加速度与质量无关C.物体运动的距离与时间的平方成正比D.物体运动的加速度与重力加速度成正比2.(2013·福建高考)在国际单位制(简称SI)中,力学和电学的基本单位有：m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培)。
导出单位V(伏特)用上述基本单位可表示为( )A.m2·kg·s-4·A-1B.m2·kg·s-3·A-1C.m2·kg·s-2·A-1D.m2·kg·s-1·A-13.(2014·银川模拟)如图所示,在光滑水平面上,用弹簧水平连接一斜面,弹簧的另一端固定在墙上,一玩具遥控小车放在斜面上,系统静止不动。
用遥控器启动小车,小车沿斜面加速上升,则( )A.系统静止时弹簧被压缩B.小车加速时弹簧处于原长C.小车加速时弹簧被压缩D.小车加速时可将弹簧换成细绳4.(多选)(2014·上海六校模拟)目前,有一种先进的汽车制动装置,可保证车轮在制动时不会被抱死,使车轮仍有一定的滚动,安装了这种防抱死装置的汽车,在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力,从而使刹车距离大大减小。
假设汽车安装防抱死装置后刹车时受到的合力恒为F,驾驶员的反应时间为t,汽车的质量为m,刹车前匀速行驶的速度为v,则( )A.汽车刹车的加速度大小为a=B.汽车的刹车时间t0=C.汽车的刹车距离为s1=D.驾驶员发现情况后紧急刹车时的安全距离s=vt+5.如图所示,物块A、B、C质量分别为m、2m、3m,A与天花板间、B与C之间用轻弹簧相连,A、B间用轻绳相连,当系统平衡后,突然将A、B间轻绳剪断,在轻绳剪断瞬间,A、B、C的加速度(以向下为正方向)分别为( )A.g,g,gB.-5g,2.5g,0C.-5g,2g,0D.-g,2g,3g二、计算题(本题15分。
需写出规范的解题步骤)6.(2014·阜阳模拟)将一平板支撑成一斜面,一石块可以沿着斜面往不同的方向滑行,如图所示。
如果使石块具有初速度v,方向沿斜面向下,那么它将做匀减速运动,经过距离L1后停下来;如果使石块具有同样大小的速度,但方向沿斜面向上,它将向上运动距离L2后停下来。
现在平板上沿水平方向钉一光滑木条(图中MN所示),木条的侧边与斜面垂直。
如果使石块在水平方向以与前两种情况同样大小的初速度紧贴着光滑木条运动,求石块在水平方向通过的距离L。
强化专练(建议：25分钟)强化点1：牛顿第二定律的理解1.(2013·海南高考)一质点受多个力的作用,处于静止状态。
现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。
在此过程中,其他力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是( )A.a和v都始终增大B.a和v都先增大后减小C.a先增大后减小,v始终增大D.a和v都先减小后增大2.(多选)(2014·东城区模拟)一物体重为50N,与水平桌面间的动摩擦因数为0.2,现加上如图所示的水平力F1和F2,若F2=15N时物体做匀加速直线运动,则F1的值可能是(g=10m/s2)( )A.3 NB.25 NC.30 ND.50 N强化点2：牛顿第二定律的瞬时性3.如图所示,光滑水平面上,A、B两物体用轻弹簧连接在一起,A、B的质量分别为m1、m2,在拉力F作用下,A、B共同做匀加速直线运动,加速度大小为a,某时刻突然撤去拉力F,此瞬时A和B的加速度大小为a1和a2,则( )A.a1=0 a2=0B.a1=a a2= aC.a1= a a2= aD.a1=a a2= a4.(多选)如图所示,质量均为m的A、B两球之间系着一根不计质量的弹簧,放在光滑的水平面上,A球紧靠竖直墙壁。
今用水平力F将B球向左推压弹簧,平衡后,突然将F撤去,在这一瞬间( )A.B球的速度为零,加速度为零B.B球的速度为零,加速度大小为C.在弹簧第一次恢复原长之后,A才离开墙壁D.在A离开墙壁后,A、B两球均向右做匀速运动5.(多选)(2013·浙江高考)如图所示,总质量为460 kg的热气球,从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s2,当热气球上升到180 m时,以5 m/s的速度向上匀速运动。
若离开地面后热气球所受浮力保持不变,上升过程中热气球总质量不变,重力加速度g=10 m/s2。
关于热气球,下列说法正确的是( )A.所受浮力大小为4 830 NB.加速上升过程中所受空气阻力保持不变C.从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/sD.以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N6.(2014·洛阳模拟)某电视台闯关竞技节目的第一关是雪滑梯,其结构可以简化为如图所示模型。
雪滑梯顶点距地面高h=15m,滑梯斜面部分长l=25m,在水平部分距离斜道底端为s0=20m处有一海绵坑。
比赛时参赛运动员乘坐一质量为M的雪轮胎从赛道顶端滑下,在水平雪道上翻离雪轮胎滑向海绵坑,运动员停在距离海绵坑1m范围内算过关。
已知雪轮胎与雪道间的动摩擦因数μ1=0.3,运动员与雪道间的动摩擦因数μ2=0.8,假设运动员离开雪轮胎的时间不计,运动员落到雪道上时的水平速度不变。
g取10m/s2。
求质量为m的运动员(可视为质点)在水平雪道上的什么区域离开雪轮胎才能闯关成功。
答案解析素能全练1.【解题指南】解答本题可按以下思路进行：(1)建立一个运动模型：物体沿斜面加速下滑;(2)分析归纳测量数据：得出沿斜面运动规律。
【解析】选C。
由第三列物体沿斜面运动的距离猜想可能与时间有关,先可以求出各距离的比值近似为1∶4∶9∶16∶25∶36∶49∶64,即物体运动的距离与时间的平方成正比即x∝t2,故选项C正确。
由此可以进一步得出物体沿斜面向下做初速度为零的匀加速运动,但仅根据表格中的数据无法确定加速度与质量、斜面倾角及重力加速度的关系,也不能得出物体具有惯性,所以选项A、B、D错。
2.【解题指南】解答本题时应从以下两个方面进行分析：(1)力学和电学相联系的物理量。
(2)明确题中单位对应的物理量与规律。
【解析】选B。
根据P=UI、P=Fv、F=ma可导出U=,即V==m2·kg·s-3·A-1,故选B。
3.【解析】选D。
系统静止时,系统受力平衡,水平方向不受力,弹簧弹力等于零,弹簧处于原长,故A错误;小车加速上升时,系统受到的合力的水平分力不为零,且方向向右,则弹簧提供的是拉力,弹簧处于拉伸状态,所以小车加速时,可将弹簧换成细绳,故D正确。
4.【解析】选C、D。
汽车刹车的加速度大小为a=,选项A错误;汽车的刹车时间t0==,选项B错误;由v2=2as1得汽车刹车后继续行驶距离为s1=,选项C正确;驾驶员发现情况后紧急刹车时的安全距离s=vt+,选项D正确。
【加固训练】(多选)如图所示,水平传送带以恒定速度v向右运动。
将质量为m的物体Q轻轻放在水平传送带的左端A处,经过t秒后,Q的速度也变为v,再经t秒物体Q到达传送带的右端B处,则( )A.前t秒内物体做匀加速运动,后t秒内物体做匀减速运动B.后t秒内Q与传送带之间无摩擦力C.前t秒内Q的位移与后t秒内Q的位移大小之比为1∶1D.Q由传送带左端运动到右端的平均速度为v【解析】选B、D。
前t秒内物体Q相对传送带向左滑动,物体Q受向右的滑动摩擦力,由牛顿第二定律F f=ma 可知,物体Q做匀加速运动,后t秒内物体Q相对传送带静止,做匀速运动,不受摩擦力作用,选项A错误,B 正确;前t秒内Q的位移x1=t,后t秒内Q的位移x2=vt,故=,选项C错误;Q由传送带左端运动到右端的平均速度===v,选项D正确。
5.【解析】选B。
轻绳剪断前,对A、B、C整体由平衡条件得,6mg-F1=0,解得F1=6mg,对C由平衡条件得3mg-F2=0,解得F2=3mg;轻绳剪断瞬间,两个轻弹簧的拉力保持不变,而轻绳的拉力立即消失,由牛顿第二定律得,对A：mg-F1=ma A,解得a A=-5g,对B：2mg+F2=2ma B,解得a B=2.5g,对C：3mg-F2=3ma C,解得a C=0,故选项B正确。
6.【解析】设斜面的倾斜角为θ,石块与斜面间的动摩擦因数为μ,对石块由牛顿第二定律得：沿斜面减速下滑时：μmgcosθ-mgsinθ=ma1(3分)沿斜面减速上滑时：μmgcosθ+mgsinθ=ma2(3分)紧贴光滑木条水平运动时：μmgcosθ=ma3(3分)由运动学规律得：v2=2a1L1(2分)v2=2a2L2(1分)v2=2a3L (1分)解得：L=(2分)答案：强化专练1.【解题指南】解答本题时应注意理解以下两点：(1)知道共点力的平衡条件。
(2)能根据牛顿第二定律分析加速度。
【解析】选C。
质点受多个力的作用,处于静止状态,则多个力的合力为零,其中任意一个力与剩余所有力的合力大小相等、方向相反,使其中一个力的大小逐渐减小到零再恢复到原来的大小,则所有力的合力先变大后变小,但合力的方向不变,根据牛顿第二定律,a先增大后减小,v始终增大,故选C。
2.【解析】选A、C、D。
若物体向左做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可知：F2-F1-μG=ma>0,解得F1<5N,A 正确;若物体向右做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可知：F1-F2-μG=ma>0,解得F1>25N,C、D正确,B错误。
【加固训练】如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为20N、完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1kg的物块,在水平地面上,当小车做匀速直线运动时,两弹簧测力计的示数均为10N,当小车做匀加速直线运动时,弹簧测力计甲的示数为8N,这时小车运动的加速度大小是( )A.2 m/s2B.4 m/s2C.6 m/s2D.8 m/s2【解析】选B。
小车做匀速直线运动时,物块随小车也做匀速直线运动,两弹簧测力计示数均为10N,形变相同,弹簧测力计甲的示数变为8N,形变减小Δx,弹簧测力计乙形变要增加Δx,故弹簧测力计乙的示数为12N,物块受到的合外力F=4N,故加速度的大小是a==m/s2=4m/s2,选项B正确。