牛顿第二定律经典好题

牛顿第二定律瞬间问题

1．如图所示，一木块在光滑水平面上受一恒力F作用而运动，前方固定一个弹簧，当木块接触弹簧后( )

A．将立即做变减速运动

B．将立即做匀减速运动

C．在一段时间内仍然做加速运动，速度继续增大

D．在弹簧处于最大压缩量时，物体的加速度为零

解析：因为水平面光滑，物块与弹簧接触前，在推力的作用下做加速运动，与弹簧接触后，随着压缩量的增加，弹簧弹力不断变大，弹力小于推力时，物体继续加速，弹力等于推力时，物体的加速度减为零，速度达到最大，弹力大于推力后，物体减速，当压缩量最大时，物块静止．

答案：C

2．(2017届浏阳一中月考)搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F时，物体的加速度为a1；若保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a

2

，则( )

A．a1＝a2B．a1＜a2＜2a1

C．a2＝2a1D．a2＞2a1

解析：当力沿斜面向上，大小为F时，物体的加速度为a1，则F－mg sinθ－μmg cos

θ＝ma

1

；保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a2,2F－mg sinθ－μmg cos

θ＝ma

2

；可见a2＞2a1；综上本题选D.

答案：D

3．(2017届天津一中月考)如图所示，A、B、C三球质量均为m，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．倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是( )

A．A球的受力情况未变，加速度为零

B．C球的加速度沿斜面向下，大小为g

C．A、B之间杆的拉力大小为2mg sinθ

D．A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为

1

2

g sinθ

解析：细线被烧断的瞬间，以A、B整体为研究对象，弹簧弹力不变，细线拉力突变为0，合力不为0，加速度不为0，故A错误；对球C，由牛顿第二定律得：mg sinθ＝ma，解得：a＝g sinθ，方向向下，故B错误；以A、B、C组成的系统为研究对象，烧断细线前，A、B、C静止，处于平衡状态，合力为零，弹簧的弹力f＝3mg sinθ，烧断细线的瞬间，由于弹簧弹力不能突变，弹簧弹力不变，以A、B为研究对象，由牛顿第二定律得：3mg sinθ－2mg sinθ＝2ma，则B的加速度a＝

1

2

g sinθ，故D正确；由D可知，B的加速度为a＝

1

2

g sin θ，以B为研究对象，由牛顿第二定律得T－mg sinθ＝ma.解得：T＝

3

2

mg sinθ，故C错误；故选D.

答案：D

9．如图所示，质量分别为m、2m的两物块A、B中间用轻弹簧相连，A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ，在水平推力F作用下，A、B一起向右做加速度大小为a的匀加速直线运动。当突然撤去推力F的瞬间，A、B两物块的加速度大小分别为( )

A．aA＝2a＋3μg B．aA＝2(a＋μg)

C．aB＝a D．aB＝a＋μg

答案

AC

解析撤去F前，根据牛顿第二定律，对A、B、弹簧整体有F－μ·3mg＝3ma, 对B 有FN－μ·2mg＝2ma，得FN＝2(a＋μg)m。撤去F的瞬间弹簧弹力不变，大小仍为FN，两物块受到的滑动摩擦力不变，所以，物块B受力不变，aB＝a，对物块A，由牛顿第二定律得FN＋μmg＝maA，有aA＝2a＋3μg。综上分析，A、C项正确。

整体隔离法的灵活应用

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

解析：A、B两物块叠放在一起共同向右做匀减速直线运动，对A、B整体根据牛顿第二

定律有a ＝μmA＋mB g

mA＋mB

＝μg，然后隔离B，根据牛顿第二定律有fAB＝mBa＝μmBg，其

大小不变，物块B向右做匀减速直线运动，故加速度方向向左，摩擦力向左；故选A.

答案：A

4.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m 和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T.现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是( )

A．质量为2m的木块受到四个力的作用

B．当F逐渐增大到T时，轻绳刚好被拉断

C．当F逐渐增大到1.5T时，轻绳还不会被拉断

D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为2 3 T

解析：质量为2m的木块受到重力、质量为m的木块的压力、m对其作用的向后的摩擦力、轻绳的拉力、地面的支持力五个力的作用，故A错误；对整体，由牛顿第二定律可知，a＝

F

6m

；隔离后面的叠加体，由牛顿第二定律可知，轻绳中拉力为F′＝3ma＝

F

2

，由此可知，当F逐渐增大到2T时，轻绳中拉力等于T，轻绳才刚好被拉断，故B错误，C正确；轻绳刚要被拉断时，木块加速度

a

′＝

T

3m

，质量为m和2m的木块间的摩擦力为f＝ma′＝

T

3

，故D错误．故选C.

答案：C

4.(2016届马鞍山二中、安师大附中、淮北一中、铜陵一中联考)如图所示，在倾角为θ的固定斜面上有两个靠在一起的物体A、B，两物体与斜面间的动摩擦因数μ相同，用平行于斜面的恒力F向上推物体A使两物体沿斜面向上做匀加速运动，且B对A的压力平行于斜面，则下列说法中正确的是( )

A．只减小A的质量，B对A的压力大小不变

B．只减小B的质量，B对A的压力大小会增大

C．只减小斜面间的倾角，B对A的压力大小不变

D．只减小两物体与斜面间的动摩擦因数μ，B对A的压力会增大

解析：将A、B看成一个整体，整体在沿斜面方向上受到沿斜面向下的重力的分力，沿斜面向下的滑动摩擦力，沿斜面向上的推力，根据牛顿第二定律可得a＝

F－m

A

＋m B g sinθ－μm A＋m B g cosθ

m

A

＋m B

＝

F

m

A

＋m B

－g sinθ－μg cosθ，隔离B分析可得N －m B g sinθ－μm B g cosθ＝m B a，解得N＝

m

B

F

m

A

＋m B

，由牛顿第三定律可知，B对A的压力N′＝

m

B

F

m

A

＋m B

，若只减小A的质量，压力变大，若只减小B的质量，压力变小，A、B错误；A、B 之间的压力与斜面的倾角、与斜面间的动摩擦因数无关，C正确，D错误．答案：C

4．(2016届河南顶级名校月考)两个质量分别为m1、m2的物体A和B紧靠在一起放在光