牛顿第二定律应用专题训练题型全面
牛顿第二定律典型题型
牛顿第二定律典型题型题型1：矢量性：加速度的方向总是与合外力的方向相同。
在解题时，可以利用正交分解法进行求解。
1、如图所示，物体A放在斜面上，与斜面一起向右做匀加速运动，物体A受到斜面对它的支持力和摩擦力的合力方向可能是 ( )A．斜向右上方 B．竖直向上C．斜向右下方 D．上述三种方向均不可能1、A 解析：物体A受到竖直向下的重力G、支持力F N和摩擦力三个力的作用，它与斜面一起向右做匀加速运动，合力水平向右，由于重力没有水平方向的分力，支持力F N和摩擦力F f的合力F一定有水平方向的分力，F在竖直方向的分力与重力平衡，F向右斜上方，A正确。
2、如图所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在摩擦因数为的水平地面上做匀减速运动，（不计其它外力及空气阻力），则其中一个质量为m的土豆A受其它土豆对它的总作用力大小应是 （ ）A．mg B．mgC．mg D．mg2、C 解析：像本例这种物体系的各部分具有相同加速度的问题，我们可以视其为整体，求关键信息，如加速度，再根据题设要求，求物体系内部的各部分相互作用力。
选所有土豆和箱子构成的整体为研究对象，其受重力、地面支持力和摩擦力而作减速运动，且由摩擦力提供加速度，则有mg=ma，a=g。
而单一土豆A的受其它土豆的作用力无法一一明示，但题目只要求解其总作用力，因此可以用等效合力替代。
由矢量合成法则，得F总=，因此答案C正确。
例3、如图所示，电梯与水平面夹角为300,当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？拓展：如图，动力小车上有一竖杆，杆端用细绳拴一质量为m的小球.当小车沿倾角为30°的斜面匀加速向上运动时，绳与杆的夹角为60°，求小车的加速度和绳中拉力大小.题型2：必须弄清牛顿第二定律的瞬时性牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律，描述的是力的瞬时作用效果—产生加速度。
物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的。
牛顿第二定律的综合应用(解析版)-高中物理
牛顿第二定律的综合应用1.高考真题考点分布题型考点考查考题统计计算题动力学两类基本问题2022年浙江卷选择题连接体问题2024年全国甲卷计算题传送带模型2024年湖北卷选择题、计算题板块模型2024年高考新课标卷、辽宁卷2.命题规律及备考策略【命题规律】高考对动力学两类基本问题、连接体问题、传送带和板块模型考查的非常频繁，有基础性的选题也有难度稍大的计算题。
【备考策略】1.利用牛顿第二定律处理动力学两类基本问题。
2.利用牛顿第二定律通过整体法和隔离法处理连接体问题。
3.利用牛顿第二定律处理传送带问题。
4.利用牛顿第二定律处理板块模型。
【命题预测】重点关注牛顿第二定律在两类基本问题、连接体、传送带和板块模型中的应用。
一、动力学两类基本问题1.已知物体的受力情况求运动情况；2.已知物体的运动情况求受力情况。
二、连接体问题多个相互关联的物体由细绳、细杆或弹簧等连接或叠放在一起，构成的系统称为连接体。
(1)弹簧连接体：在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速率相等。
(2)物物叠放连接体：相对静止时有相同的加速度，相对运动时根据受力特点结合运动情景分析。
(3)轻绳(杆)连接体：轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度总是相等，轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度。
三、传送带模型1．模型特点传送带问题的实质是相对运动问题，这样的相对运动将直接影响摩擦力的方向。
2．解题关键(1)理清物体与传送带间的相对运动方向及摩擦力方向是解决传送带问题的关键。
(2)传送带问题还常常涉及临界问题，即物体与传送带达到相同速度，这时会出现摩擦力改变的临界状态，对这一临界状态进行分析往往是解题的突破口。
四、板块模型1．模型特点：滑块(视为质点)置于木板上，滑块和木板均相对地面运动，且滑块和木板在摩擦力的相互作用下发生相对滑动。
2．位移关系：如图所示，滑块由木板一端运动到另一端的过程中，滑块和木板同向运动时，位移之差Δx=x1 -x2=L(板长)；滑块和木板反向运动时，位移之和Δx=x2+x1=L。
牛顿第二定律十大题型分类汇总(详解版)
牛顿第二定律十大题型分类汇总(带详解）一、牛顿第二定律与斜面结合1．如图所示，一足够长的固定在水平面上的斜面，倾角37θ= ，斜面BC 与水平面AB 平滑连接，质量2kg m =的物体静止于水平面上的M 点，M 点与B 点之间的距离9m L =，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为0.5μ=，现物体受到一水平向右的恒力14N F =作用，运动至B 点时撤去该力，B 点有一小圆弧，使得物体经过B 点时只有速度方向发生改变，速度大小不变，重力加速度210m/s g =，则：（1）物体到达B 点时的速度大小；（2）物体沿斜面向上滑行的最远距离。
（3）物体从开始运动到最后停止运动的总时间。
解得212m/s a =由M 到B 有212B v a L=解得6m/sB v =（2）沿斜面上滑时，根据牛顿第二定律得2sin37cos37mg mg ma μ︒+︒=解得2210m/s a =沿斜面运动的最远距离为（3）从M 点运动到B 点的时间为从B点运动到斜面最高点的时间为沿斜面下滑时的加速度为3sin37cos37mg mg ma μ︒-︒=解得232m/s a =沿斜面下滑的时间为解得下滑到B点时的速度为在水平面上运动的加速度大小为4mg ma μ=解得245m/s a =从B点到静止的时间为物体从开始运动到最后停止运动的总时间为1234t t t t t =+++解得2．一质量m =2kg 小物块从斜面上A 点由静止开始滑下，滑到斜面底端B 点后沿水平面再滑行一段距离停下来。
若物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ=0.25。
斜面A、B 两点之间的距离s =18m，斜面倾角θ=37°（sin37°=0.6；cos37°=0.8）斜面与水平面间平滑连接，不计空气阻力，g =10m/s 2。
求：（1）物块在斜面上下滑过程中的加速度大小；（2）物块滑到B 点时的速度大小；（3）物块在水平面上滑行的时间。
高中物理牛顿第二定律实验题专题训练含答案
高中物理牛顿第二定律实验题专题训练含答案姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、填空题（共30题）1、一物体置于光滑水平面上，受6N水平拉力作用，从静止出发经过2s速度增加到24m/s，则此物体的质量为kg.2、在验证牛顿第二定律的实验中，测量长度的工具是____，精度是___mm；测量时间的工具是____ ；测量质量的工具是____．3、一物体置于光滑的水平面上，在10 N水平拉力作用下，从静止出发经2秒，速度增加到10m/s，则此物体的质量为 kg。
4、在水平面上用水平力F拉物体从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v时撤掉F，物体在水平面上滑行直到停止，物体的速度图象如图所示，物体在水平面上的摩擦力为F f ，则F∶F f =5、如右上图所示，车厢中有一倾角为30°的斜面，当火车以10m/s2加速度沿水平方向向左运动时，斜面上的物体m与车厢相对静止，物体m所受摩擦力的方向是 .6、如图所示，质量为M的木板放在倾角为θ的光滑斜面上，质量为m的人在木板上跑，假如脚与板接触处不打滑．要保持木板相对斜面静止，人应以__________的加速度沿斜面向__________方向跑动．7、如图所示，在水平地面上有一辆运动的平板小车，车上固定一个盛水的杯子，杯子的直径为R。
当小车作匀加速运动时，水面呈如图所示状态，左右液面的高度差为h，则小车的加速度方向指向_______加速度的大小为__________8、如图1—10所示，质量为m的木箱在推力F的作用下在水平面上运动，F与水平方向的夹角为θ，木箱与水平面间的动摩擦因数为μ，则水平面给木箱的支持力大小为，木箱受到的摩擦力大小为。
9、在①研究加速度与外力（质量m一定）的关系；②验证机械能守恒定律；③探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中；某同学正确做出了三个实验的图像，如下图中A、B、C所示。
根据坐标轴代表的物理量判断；A实验的图像斜率表示____ ；B实验图像的斜率表示_____，C实验图像的斜率表示______.。
牛顿第二定律专项练习
牛顿第二定律习题题型一对牛顿第二定律的简要理解1.关于牛顿第二定律，下列说法正确的是( ) A．公式F＝ma中，各量的单位可以任意选取B．某一瞬间的加速度只决定于这一瞬间物体所受合外力，而与这之前或之后的受力无关C．公式F＝ma中，a实际上是作用于该物体上每一个力所产生的加速度的矢量和D．物体的运动方向一定与它所受合外力方向一致2．从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个很小的力去推很重的桌子时，却推不动它，这是因为( )A．牛顿的第二定律不适用于静止物体B．桌子的加速度很小，速度增量极小，不易觉察到C．推力小于静摩擦力，加速度是负的D．桌子所受的合力为零3．在牛顿第二定律公式F=kma中，比例常数k的数值：( )A．在任何情况下都等于1B．k值是由质量、加速度和力的大小决定的C．k值是由质量、加速度和力的单位决定的D．在国际单位制中，k的数值一定等于14. 如图所示，质量均为m的A和B两球用轻弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态．如果将悬挂A球的细线剪断，此时A和B两球的瞬间加速度各是多少？5．在光滑水平面上有一质量为m=1kg的小球，小球与水平轻弹簧和与水平方向成 =30°角的轻绳的一端相连，如图所示。
此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。
当剪断轻绳的瞬间，小球的加速度大小及方向如何？此时轻弹簧的弹力与水平面对球的弹力的比值为多少？（g=10m/s2）6. 质量m ＝2 kg 的物体放在光滑水平面上，受到相互垂直的两个水平力F 1、F 2的作用 ( F 1方向与F 成53°角)，且F 1＝6N ，F 2＝8 N ．试求物体的加速度大小．7． 质量为m 的人站在自动扶梯的水平踏板上, 人的鞋底与踏板的动摩擦因数为μ， 扶梯倾角为θ, 若人随扶梯一起以加速度a 向上运动，梯对人的支持力F N 和摩擦力f 分别为（ ）A. F N =masin θB. F N =m(g+asin θ)C. f=μD. f=macos θ题型四运动和力的关系8．关于运动和力，正确的说法是 ( ) A．物体速度为零时，合外力一定为零B．物体作曲线运动，合外力一定是变力C．物体作直线运动，合外力一定是恒力D．物体作匀速运动，合外力一定为零9．静止在光滑水平面上的木块受到一个方向不变，大小从某一数值逐渐变小的水平外力作用时，木块将作 ( )A．匀减速运动B．匀加速运动C．速度逐渐减小的变加速运动D．速度逐渐增大的变加速运动10．轻弹簧下端固定在水平面上.一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落.在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是 ( )A ．小球刚接触弹簧瞬间速度最大B ．从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C ．小球接触弹簧到到达最低点，速度先增后减D ．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大11. 如图所示，一轻质弹簧一端固定在墙上的O 点，自由伸长到B 点．今用一小物体m 把弹簧压缩到A 点(m 与弹簧不连接)，然后释放，小物体能经B 点运动到C 点而静止．小物体m 与水平面间的动摩擦因数μ恒定，则下列说法中正确的是( ) A ．物体从A 到B 速度越来越大 B ．物体从A 到B 速度先增后减 C ．物体从A 到B 加速度越来越小 D ．物体从A 到B 加速度先减小后增加12．如图所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定斜面上，上面成水平，水平面上放一光滑小球B，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（）A．沿斜面向下的直线Array B．竖直向下的直线C．无规则的曲线D．抛物线13.在光滑水平面上,放着一个质量为1kg的物体,今对它施1N向东的力，作用1s，突然改变力的方向向西，大小不变，再作用1s，又改变力的方向向东，如此反复，则力的作用时间为1min时，（）A．物体回到了起点B．物体一直向西运动C．物体1s向东，1s向西D．物体一直向东运动13题能求出1min时的速度和位移吗？题型五 图像题14．质量为40kg 的雪撬在倾角θ=37°的斜面上向下滑动，所受的空气阻力与速度成正比.今测得雪撬运动的v-t 图象如图乙，且AB 是曲线的切线，B 点坐标为（4，15），CD 是曲线的渐近线.试求空气的阻力系数k 和雪撬与斜坡间的动摩擦因数. （g=10m/s 2）15.（04全国）放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F 的作用，F 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间t 的关系如图。
牛顿第二定律专题训练
牛顿第二定律专题训练（一）此专题用于动力学学完后的复阶段习1．质量m=2 kg的物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5,现对物体施加拉力F=20 N的力，方向与水平面成37O角斜向上，如图所示，g=10 m／s2 (sin370=0.6,cos370=0.8)（1）求物体从静止开始运动加速度。
（2）要想让物体做匀速直线运动，且不改变拉力的方向，则拉力的大小应该为多大？（3）要想让物体对地面压力为0，且不改变拉力的方向，则拉力的大小至少应该为多少？此时物体的加速度为多少？2．如图，一个放置在水平面上的物块，质量为2 kg，受到一个斜向下的，与水平方向成30O 角的推力F=10 N的作用，从静止开始运动。
已知物块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.1，取g=10 m／s2。
求：（1）物体从静止开始运动时的加速度和经过一段时间撤去F后的加速度。
（只列出式子）（2）要想让物体做匀速直线运动，且不改变推力的方向，则推力的大小应该为多大？（只列出式子）3.如图，质量为m的物体在恒力作用下，沿水平的天花板匀速直线运动，物体与天花板的动摩擦因数为μ，（1）求恒力F的大小。
（只列出式子）（2）若物体沿天花板做匀加速直线运动，且加速度大小为a，求力F的大小。
（只列出式子）牛顿第二定律专题训练（二）连接体问题1．如图3—26所示，光滑水平面上有质量为2m的物块A和质量为m的物块B，在已知水平推力F的作用下，A、B做加速运动，A对B的作用力为多大?2．如图3—28所示，质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑的水平面上，它们分别受到水平推力F1和F2作用，且F1>F2，则1施于2的作用力大小为多少？3．如图3—29所示，m1=2 kg，m2=3 kg，连接的细线仅能承受1 N的拉力，桌面水平光滑，为了使线不断而又使它们一起获得最大加速度，则可以施加的水平力F的最大值和方向如何？牛顿第二定律专题训练（三）1．如图所示，小车车厢的内壁挂着一个光滑的小球，球的质量为20 kg，悬绳与厢壁成30O 角．(g取10 m／s2)（1）小车静止时，球对绳子的拉力、对车厢内壁的压力各是多大(2)要使小球对厢壁的压力为零，小车的加速度至少要多大?方向如何？(3)当小车以4 m／s2的加速度沿水平方向向左运动时，绳子对小球的拉力T与小球对厢壁的压力N各等于多少?(4)当小车以4 m／s2的加速度沿水平方向向右运动时，绳子对小球的拉力T与小球对厢壁的压力N各等于多少?2．如图3—62所示，小车在水平面上以5m／s的速度向左做匀速直线运动，车厢内用OA、OB两细绳系住一个质量为2 kg的物体，OA与水平方向夹角θ=53o，OB水平，求：（1）OA、OB的张力．（2）若小车改做向左匀减速直线运动，并经过S=12．5 m停下来，在减速过程中两绳的张力又为多大?专题训练（四）牛顿第二定律1．如图3—10所示，质量为M、m的物体A、B之间光滑，物体A受一水平推力F作用使A、B一起做加速运动（即两物体相对静止），物体A的斜面倾角为θ，地面光滑，则加速度a 的大小为多少？力F大小为多少？2．如图，质量为4kg的斜块，倾角为30O。
牛顿第二定律的应用练习题(可编文档+参考答案)
高中物理：牛顿第二定律的应用练习题一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题有多项符合题目要求。
)1．如图所示，m A=4.0kg，m B=2.0kg，A和B紧靠着放在光滑水平面上，从t=0 时刻起，对B施加向右的水平恒力F2=4.0N，同时对A施加向右的水平变力F1，F1 变化规律如图所示。
下列相关说法中正确的是：（）A．当t=0 时，A、B 物体加速度分别为a A=5m/s ，a B=2m/sB．A 物体作加速度减小的加速运动，B 物体作匀加速运动C．t=12s时刻 A、B 将分离，分离时加速度均为a=2m/s2D．A、B分离前后，A 物体加速度变化规律相同2．不可伸长的轻绳跨过质量不计的滑轮，绳的一端系一质量M=15kg的重物，重物静止与地面上，有一质量m=10kg的猴子从绳的另一端沿绳上爬，如右图所示，不计滑轮摩擦，在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度为多少？（错误！未找到引用源。
）：（）A．错误！未找到引用源。
B．错误！未找到引用源。
C．错误！未找到引用源。
D．错误！未找到引用源。
3．运动员手持球拍托球沿水平方向匀加速跑，球的质量为m，球拍和水平面间的夹角为θ错误！未找到引用源。
，球与球拍相对静止，它们间摩擦力以及空气阻力不计，则：（）A．运动员的加速度为错误！未找到引用源。
B．运动员的加速度为错误！未找到引用源。
C．球拍对球的作用力为错误！未找到引用源。
D．球拍对球的作用力为错误！未找到引用源。
4．物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧做成的弹簧秤相连，如图所示，今对物体A、B分别施以方向相反的水平力F l、F2，且F l大于F2，则弹簧秤的示数：（）A．一定等于F1—F2 B．一定大于F2小于F1C．一定等于F1＋F2 D．条件不足，无法确定5．如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑竿，滑竿上端固定，下端悬空。
牛顿第二定律专题练习(包括连接体和瞬时加速度及基础的牛二问题)
牛顿第二定律专练一.应用牛顿第二定律解题的两类问题(1)已知物体的受力情况，求物体的运动情况；(2)已知物体的运动情况，求物体的受力情况。
二.应用牛顿第二定律的解题步骤:(1) 确定研究对象，将研究对象从系统中隔离出来；(2) 对研究对象进行受力分析，画出物体受力图；(3) 确定物体的运动情况(是做匀速运动还是匀变速运动)(4) 根据牛顿第二定律列方程(5) 解方程求出未知量。
三.写出匀变速直线运动的运动学公式1. 2. 3.4. 5.四.基础练习【例1 】1992年8月14日，我国“长二捆”火箭在西昌卫星发射中心起飞时，总质量为4.6×105kg，起飞推力6.0×106N，求(1)火箭起飞后的合力？（2）求火箭的加速度？（3）求火箭起飞后5s上升的高度？变式练习1.一辆质量为400 g的遥控玩具车，从静止出发，在水平导轨上行驶，已知发动机的牵引力为0.16 N，玩具车在运动时所受阻力为车重的0.02倍，问：(1)玩具车开出后加速度多大？(2)玩具车经过多长时间速度可达1 m/s?变式练习2.一个静止在水平地面上的物体，质量是2kg，在12.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右做匀加速运动，物体与水平地面的滑动摩擦力是6.4N，求物体4s末的速度和4s内发生的位移。
变式练习3.一木箱质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为μ，现用斜向右下方与水平方向成θ角的力F推木箱，求经过t秒时木箱的速度．【例2 】如右图，质量为2 kg 的物体在40 N 水平推力作用下，从静止开始1 s 内沿竖直墙壁下滑3 m ．求：(取g ＝10 m/s2)(1)物体运动的加速度大小；(2)物体受到的摩擦力大小；(3)物体与墙间的动摩擦因数．变式练习1.质量为1000吨的列车由车站出发沿平直轨道做匀变速运动，在100秒内通过的路程为1000米。
已知运动阻力是车重的0.005倍，求列车的牵引力。
（g=10m/s 2变式练习2.一质量是 5kg 的物体静止在.水平地面上，在水平恒为F=20N 的作用下，从静止开始经过 2s 速度达到 2m/s ，则物体与水平面间的动摩擦因数是多少？五、斜面问题1.一斜面AB 长为10 ｍ,倾角为３０°,一质量为２kg 的小物体(大小不计)从斜面顶端A 点由静止开始下滑,如图所示(ｇ取10 m/s2)(1) 若斜面与物体间光滑,求小物体下滑到斜面底端B 点时的速度及所用时间.(2)若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5,求小物体下滑到斜面底端B 点时的速度及所用时间.2、一个滑雪的人，从静止开始沿倾角为30°的山坡匀加速滑下，其间动摩擦因数为0.04, 求滑雪者在5s 内下滑的位移。
2025年高考人教版物理一轮复习专题训练—牛顿第二定律的综合应用(附答案解析)
2025年高考人教版物理一轮复习专题训练—牛顿第二定律的综合应用（附答案解析）1．(2023·北京卷·6)如图所示，在光滑水平地面上，两相同物块用细线相连，两物块质量均为1kg，细线能承受的最大拉力为2N。
若在水平拉力F作用下，两物块一起向右做匀加速直线运动。
则F的最大值为()A．1N B．2N C．4N D．5N2．某列车由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。
若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为()A．F B.19F20C.F19D.F203.(多选)(2024·吉林通化市模拟)如图所示，用力F拉着A、B、C三个物体在光滑水平面上运动，现在中间的B物体上加一块橡皮泥，它和中间的物体一起运动，且原拉力F不变，那么加上橡皮泥以后，两段绳的拉力F TA和F TB的变化情况是()A．F TA增大B．F TB增大C．F TA减小D．F TB减小4.(2021·海南卷·7)如图，两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，开始时P静止在水平桌面上。
将一个水平向右的推力F作用在P上后，轻绳的张力变为原来的一半。
已知P、Q两物块的质量分别为m P＝0.5kg、m Q＝0.2kg，P与桌面间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g＝10m/s2。
则推力F的大小为()A．4.0N B．3.0N C．2.5N D．1.5N5.(多选)如图，P、Q两物体叠放在水平面上，已知两物体质量均为m＝2kg，P与Q间的动摩擦因数为μ1＝0.3，Q与水平面间的动摩擦因数为μ2＝0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g＝10m/s2，当水平向右的外力F＝12N作用在Q物体上时，下列说法正确的是()A．Q对P的摩擦力方向水平向右B．水平面对Q的摩擦力大小为2NC．P与Q之间的摩擦力大小为4ND．P与Q发生相对滑动6.(多选)(2023·陕西西安市期末)一辆货车运载着圆柱形的光滑空油桶。
高一物理【利用牛顿第二定律解决动力学实验】专题训练
1高一物理【利用牛顿第二定律解决动力学实验】专题训练 题组一 探究加速度与力、质量的关系1.甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图(a)、(b)、(c)所示的实验装置,探究“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。
已知他们使用的小车完全相同,小车的质量为M ,重物的质量为m ,试回答下列问题:(1)①甲、乙、丙三个实验小组中,必须补偿小车和长木板之间的阻力的实验小组是 。
A.甲、乙、丙B.甲、乙C.甲、丙②实验时,必须满足“M 远大于m ”的实验小组是 (填“甲”“乙”或“丙”)。
③实验时,甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确,他们作出的a-F图线如图(d)中A、B、C所示,则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是(填“A、B、C”“C、B、A”或“C、A、B”)。
(2)实验中,有同学用打点计时器得到了在不同拉力作用下的几条较为理想的纸带,并在纸带上每5个点取一个计数点,按打点先后依次标为0,1,2,3,4,5。
由于不小心,几条纸带都被撕断了,如图所示(交流电源的频率为50 Hz,图中数据为相邻两计数点间的距离),请根据给出的四段纸带判断:在b、c、d三段纸带中,可能是从纸带a上撕下的是。
A.bB.cC.dD.无法确定(3)小明同学采用图(b)所示实验装置探究“质量一定时加速度与力的关系”实验,以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图像是图(d)中的一条直线,图线与横坐标的夹角是θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为。
题组二测定动摩擦因数232.如图(a)所示,某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。
所用器材有:铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率为50 Hz 的交流电源、纸带等。
某次实验时,调整木板与水平面的夹角使θ=30°。
接通电源,开启打点计时器,释放铁块,铁块从静止开始沿木板滑下。
多次重复后选择点迹清晰的一条纸带,如图(b)所示。
第四讲牛顿第二定律的综合应用(原卷版)
第四讲牛顿第二定律的综合应用考点一、连接体问题1.连接体多个相互关联的物体连接(叠放、并排或由绳子、细杆、弹簧等联系)在一起构成的系统称为连接体。
连接体一般(含弹簧的系统，系统稳定时)具有相同的运动情况(速度、加速度)．2.常见的连接体(1)物物叠放连接体：两物体通过弹力、摩擦力作用，具有相同的速度和加速度速度、加速度相同(2)轻绳连接体：轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度大小总是相等．速度、加速度相同速度、加速度大小相等，方向不同(3)轻杆连接体：轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度．速度、加速度相同(4)弹簧连接体：在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度、加速度不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速度、加速度相等．3.整体法与隔离法在连接体中的应用(1)整体法当连接体内(即系统内)各物体的加速度大小相同时，可以把系统内的所有物体看成一个整体，分析其受力和运动情况，对整体列方程求解的方法。
(2)隔离法当求系统内物体间相互作用的内力时，常把某个物体从系统中隔离出来，分析其受力和运动情况，再对隔离出来的物体列方程求解的方法．例1、如图所示，水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一条轻绳连接，两木块的材料相同，现用力F向右拉木块2，当两木块一起向右做匀加速直线运动时，已知重力加速度为g，下列说法正确的是()A．若水平面是光滑的，则m2越大绳的拉力越大B．若木块和地面间的动摩擦因数为μ，则绳的拉力为m1Fm1＋m2＋μm1gC．绳的拉力大小与水平面是否粗糙无关D．绳的拉力大小与水平面是否粗糙有关L例2、(多选)(2020·高考海南卷，T12)如图，在倾角为θ的光滑斜面上，有两个物块P和Q，质量分别为m1和m2，用与斜面平行的轻质弹簧相连接，在沿斜面向上的恒力F作用下，两物块一起向上做匀加速直线运动，则()A．两物块一起运动的加速度大小为a＝Fm1＋m2B．弹簧的弹力大小为T＝m2m1＋m2FC．若只增大m2，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大D．若只增大θ，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大例3、(2020·高考江苏卷，T5)中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。
牛顿第二定律应用习题(详解)
§4.4牛顿第二定律的应用中连接体问题【典型例题】 例1.两个物体A 和B,质量分别为 m i 和m 2,互相接触放在光滑水平面上，如图所示,B 的作用力等于（ ）m 1l -m 2lA.1—FB.2— F m i m 2 m im 2扩展：1.若 m i 与 m 2与水平面 间有摩擦力且摩擦因数 均为科则 对B 作用力 等2.如图所示，倾角为 的斜面上放两物体 m i 和m 2,用与斜面平行的力F 推mi,使两物加速上滑，不管斜面是否光滑，两物体 之间的作用力总为。
例2.如图所示，质量为 M 的木板可沿倾角为0的光滑斜面下滑， 木板上站着一个质量为 m 的人，问(i)为了保持木板与斜面相 对静止，计算人运动的加速度？ ( 2)为了保持人与斜面相对静止，木板运动的加速度是多少？ 【针对训练】3 .如图所示，在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体，物体与壁间 的静摩擦因数科=0.8,要使物体不致下滑，车厢至少应以多大的 加速度前进？( g=i0m/s 2)4 .如图所示，箱子的质量 M = 5.0kg,与水平地面的动摩擦因।数！1 = 0.22。
在箱子顶板处系一细线，悬挂一个质量 m=i.0kg-F*的小球，箱子受到水平恒力F 的作用，使小球的悬线偏离竖直7 77 7 rt 7 7 7 1H方向。
=30°角，则F 应为多少？ ( g=i0m/s 2)【能力训练】对物体A 施以水平的推力 F,则物体A 对物体 A BF 麟|~~ ------------------ ► mim2i n i if i nn n i nC.FD.m^F面上，A与斜面间、A与B之间的动摩擦因数分别为科i,科2,当A、B从静止开始以相同的加速度下滑时，C.大小为i mgcos 。
D.大小为！1 2mgcos 。
2 .如图所示，质量为 M 的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端固定3 .如图，用力F 拉A 、B 、C 三个物体在光滑水平面上运动， 现在中间的B 物体上加一个B 受到摩擦力（）A.等于零B.方向平行于斜面向上一个质量为m 的小球。
高中物理牛顿第二定律经典习题训练含答案
牛顿第二定律典型题型及练习一、巧用牛顿第二定律解决连接体问题所谓的“连接体”问题，就是在一道题中出现两个或两个以上相关联的物体，研究它们的运动与力的关系。
1、连接体与隔离体：两个或几个物体相连接组成的物体系统为连接体。
如果把其中某个物体隔离出来，该物体即为隔离体。
2、连接体问题的处理方法（1）整体法：连接体的各物体如果有共同的加速度，求加速度可把连接体作为一个整体，运用牛顿第二定律列方程求解。
（2）隔离法：如果要求连接体间的相互作用力，必须隔离出其中一个物体，对该物体应用牛顿第二定律求解，此方法为隔离法。
隔离法目的是实现内力转外力的，解题要注意判明每一隔离体的运动方向和加速度方向。
（3）整体法解题或隔离法解题，一般都选取地面为参照系。
例题1 跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如图1所示. 已知人的质量为70kg，吊板的质量为10kg，绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计．取重力加速度g＝lOm/s2．当人以440 N的力拉绳时，人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为( )A．a＝1.0m/s，F=260N B．a＝1.0m/s，F=330NC．a＝3.0m/s，F=110N D．a＝3.0m/s，F=50N二、巧用牛顿第二定律解决瞬时性问题当一个物体（或系统）的受力情况出现变化时，由牛顿第二定律可知，其加速度也将出现变化，这样就将使物体的运动状态发生改变，从而导致该物体（或系统）对和它有联系的物体（或系统）的受力发生变化。
例题2如图4所示，木块A与B用一轻弹簧相连，竖直放在木块C上。
三者静置于地面，它们的质量之比是1∶2∶3。
设所有接触面都光滑，当沿水平方向迅速抽出木块C的瞬时，A和B的加速度a A、a B分别是多少？题型一 对牛顿第二定律的理解1、关于牛顿第二定律，下列说法正确的是( )A ．公式F ＝ma 中，各量的单位可以任意选取B ．某一瞬间的加速度只决定于这一瞬间物体所受合外力，而与这之前或之后的受力无关C ．公式F ＝ma 中，a 实际上是作用于该物体上每一个力所产生的加速度的矢量和D ．物体的运动方向一定与它所受合外力方向一致【变式】．从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个很小的力去推很重的桌子时，却推不动它，这是因为( )A ．牛顿的第二定律不适用于静止物体B ．桌子的加速度很小，速度增量极小，眼睛不易觉察到C ．推力小于静摩擦力，加速度是负的D ．桌子所受的合力为零题型二 牛顿第二定律的瞬时性2、如图所示，质量均为m 的A 和B 两球用轻弹簧连接，A 球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态．如果将悬挂A 球的细线剪断，此时A 和B 两球的瞬间加速度各是多少？【变式】．(2010·全国卷Ⅰ)如图4—3—3，轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连，下端与另一质量为M 的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a 1、a 2.重力加速度大小为g .则有( )A.a1=0,a2=gB. a1=g, a2=gC. a1=0, a2=(m+M)g/MD. a1=g, a2=(m+M)g/M题型三 牛顿第二定律的独立性3 如图所示，质量m ＝2 kg 的物体放在光滑水平面上，受到水平且相互垂直的两个力F 1、F 2的作用，且F 1＝3 N ，F 2＝4 N ．试求物体的加速度大小．【变式】．如图所示，电梯与水平面夹角为30°，当电梯加速向上运动时，梯面对人的支持力是其重力的6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？题型四 运动和力的关系4 如图所示，一轻质弹簧一端固定在墙上的O 点，自由伸长到B 点．今用一小物体m 把弹簧压缩到A 点(m 与弹簧不连接)，然后释放，小物体能经B 点运动到C 点而静止．小物体m 与水平面间的动摩擦因数μ恒定，则下列说法中正确的是( )A ．物体从A 到B 速度越来越大B ．物体从A 到B 速度先增加后减小C ．物体从A 到B 加速度越来越小D ．物体从A 到B 加速度先减小后增加【变式】．(2010·福建理综高考)质量为2 kg 的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等．从t ＝0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F 的作用，F 随时间t 的变化规律如图所示．重力加速度g 取10 m/s 2，则物体在t ＝0至t ＝12 s 这段时间的位移大小为( )A ．18 mB ．54 mC ．72 mD ．198 m题型五 牛顿第二定律的应用5、质量为2 kg 的物体与水平面的动摩擦因数为0.2，现对物体用一向右与水平方向成37°、大小为10 N 的斜向上拉力F ，使之向右做匀加速直线运动，如图甲所示，求物体运动的加速度的大小．(g 取10 m/s.)【变式】．一只装有工件的木箱,质量m ＝40 kg.木箱与水平地面的动摩擦因数μ＝0.3，现用200N 的斜向右下方的力F 推木箱,推力的方向与水平面成θ＝30°角，如下图所示．求木箱的加速度大小．(g 取9.8 m/s 2)强化练习一、选择题1．下列说法中正确的是( )A ．物体所受合外力为零，物体的速度必为零B ．物体所受合外力越大，物体的加速度越大，速度也越大C ．物体的速度方向一定与物体受到的合外力的方向一致D ．物体的加速度方向一定与物体所受到的合外力方向一致2．关于力的单位“牛顿”，下列说法正确的是( )A ．使2 kg 的物体产生2 m/s 2加速度的力，叫做1 NB ．使质量是0.5 kg 的物体产生1.5 m/s 2的加速度的力，叫做1 NC ．使质量是1 kg 的物体产生1 m/s 2的加速度的力，叫做1 ND ．使质量是2 kg 的物体产生1 m/s 2的加速度的力，叫做1 N3．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是( )A ．加速度和力的关系是瞬时对应关系，即a 与F 是同时产生，同时变化，同时消失B ．物体只有受到力作用时，才有加速度，但不一定有速度C ．任何情况下，加速度的方向总与合外力方向相同，但与速度v 不一定同向D ．当物体受到几个力作用时，可把物体的加速度看成是各个力单独作用所产生的分加速度的合成4．质量为m 的物体从高处静止释放后竖直下落，在某时刻受到的空气阻力为F f ，加速度a ＝13g ，则F f 的大小是( ) A ．F f ＝13mg B ．F f ＝23mg C ．F f ＝mg D ．F f ＝43mg 5．如图1所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N 、完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg 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10 N ，当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为8 N ，这时小车运动的加速度大小是( ) A ．2 m/s 2 B ．4 m/s 2C ．6 m/s 2D ．8 m/s 26．搬运工人沿粗糙斜面把一物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F 时，物体的加速度为a 1；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 ．a 1＝a 2B ．a 1<a 2<2a 1C ．a 2＝2a 1D ．a 2>2a 1二、非选择题7.如图2所示，三物体A 、B 、C 的质量均相等，用轻弹簧和细绳相连后竖直悬挂，当把A 、B 之间的细绳剪断的瞬间，求三物体的加速度大小为a A 、a B 、a C .8．甲、乙、丙三物体质量之比为5∶3∶2，所受合外力之比为2∶3∶5，则甲、乙、丙三物体加速度大小之比为________．9．质量为2 kg 的物体，运动的加速度为1 m/s 2，则所受合外力大小为多大？若物体所受合外力大小为8N ，那么，物体的加速度大小为多大？10．质量为6×103kg 的车，在水平力F ＝3×104N 的牵引下，沿水平地面前进，如果阻力为车重的0.05倍，求车获得的加速度是多少？(g 取10 m/s 2)11．质量为2 kg 物体静止在光滑的水平面上，若有大小均为10 2 N 的两个外力同时作用于它，一个力水平向东，另一个力水平向南，求它的加速度．12．质量m 1＝10 kg 的物体在竖直向上的恒定拉力F 作用下，以a 1＝2m/s 2的加速度匀加速上升，拉力F 多大？若将拉力F 作用在另一物体上，物体能以a 2＝2 m/s 2的加速度匀加速下降，该物体的质量m 2应为多大？(g 取10m/s 2，空气阻力不计)13．在无风的天气里，一质量为0.2 g的雨滴在空中竖直下落，由于受到空气的阻力，最后以某一恒定的速度下落，这个恒定的速度通常叫收尾速度．(1)雨滴达到收尾速度时受到的空气阻力是多大？(g ＝10m/s 2)(2)若空气阻力与雨滴的速度成正比，试定性分析雨滴下落过程中加速度和速度如何变化．参考答案1【答案】 BC 答案：D2答案：B 球瞬间加速度aB ＝0. aA ＝2g ，方向向下．答案c3 2.5 m/s 2 答案4、【答案】 BD 答案：B5、【答案】 2.6 m/s 2强化练习1析：物体所受的合外力产生物体的加速度，两者是瞬时对应关系，方向总是一致的．力的作用产生的效果与速度没有直接关系．答案：D2、答案：C3、解析：有力的作用，才产生加速度；力与加速度的方向总相同；力和加速度都是矢量，都可合成．答案：ABCD4、解析：由牛顿第二定律a ＝F 合m ＝mg －F f m ＝13g 可得空气阻力大小F f ＝23mg ，B 选项正确． 答案：B5、解析：因弹簧的弹力与其形变量成正比，当弹簧测力计甲的示数由10 N 变为8 N 时，其形变量减少，则弹簧测力计乙的形变量必增大，且甲、乙两弹簧测力计形变量变化的大小相等，所以，弹簧测力计乙的示数应为12 N ，物体在水平方向受到的合外力F ＝F T 乙－F T 甲＝12N －8 N ＝4 N ．根据牛顿第二定律，得物块的加速度为4 m/s 2. 答案：B6、解析：根据牛顿第二定律F －mgsin θ－μmgcos θ＝ma 1①2F －mgsin θ－μmgcos θ＝ma 2②由①②两式可解得：a 2＝2a 1＋gsin θ＋μgcos θ，所以a 2>2a 1. 答案：D7、解析：剪断A 、B 间的细绳时，两弹簧的弹力瞬时不变，故C 所受的合力为零，a C ＝0.A物体受重力和下方弹簧对它的拉力，大小都为mg ，合力为2mg ，故a A ＝2mg m＝2g ，方向向下．对于B 物体来说，受到向上的弹力，大小为3mg ，重为mg ，合力为2mg ，所以a B ＝2mg m＝2g ，方向向上． 答案：2g 2g 08、解析：由牛顿第二定律，得a 甲∶a 乙∶a 丙＝25∶33∶52＝4∶10∶25. 答案：4∶10∶259、解析：直接运用牛顿第二定律来处理求解．答案：2N 4 m/s210、解析：直接运用牛顿第二定律来处理求解．答案：4.5 m/s211、解析：求合力，用牛顿第二定律直接求解．答案：a＝10 m/s2，方向东偏南45°12、解析：由牛顿第二定律F－m1g＝m1a1，代入数据得F＝120N.若作用在另一物体上m2g－F＝m2a2，代入数据得m2＝15 kg. 答案：120N 15kg13、(1)雨滴达到收尾速度时受到的空气阻力和重力是一对平衡力，所以F f＝mg＝2×10－3N.(2)雨滴刚开始下落的瞬间，速度为零，因而阻力也为零，加速度为重力加速度g；随着速度的增大，阻力也逐渐增大，合力减小，加速度也减小；当速度增大到某一值时，阻力的大小增大到等于重力，雨滴所受合力也为零，速度将不再增大，雨滴匀速下落．答案：(1)2×10－3N (2)加速度由g逐渐减小直至为零，速度从零增大直至最后不变。
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牛顿第二定律的应用第一讲一、两类动力学问题1.1.已知物体的受力情况求物体的运动情况：已知物体的受力情况求物体的运动情况：已知物体的受力情况求物体的运动情况：根据物体的受力情况求出物体受到的合外力，然后应用牛顿第二定律F=ma 求出物体的加速度，再根据初始条件由运动学公式就可以求出物体的运动情况––物体的速度、位移或运动时间。
件由运动学公式就可以求出物体的运动情况––物体的速度、位移或运动时间。
2.2.已知物体的运动情况求物体的受力情况：已知物体的运动情况求物体的受力情况：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，应用运动学公式求出物体的加速度，然后再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力，进而求出某些未知力。
进而求出某些未知力。
求解以上两类动力学问题的思路，可用如下所示的框图来表示：求解以上两类动力学问题的思路，可用如下所示的框图来表示：第一类第一类 第二类第二类典型例题： 例1、如图所示，用F =12 N 的水平拉力，使物体由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动. 已知物体的质量m =2.0 kg ，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.30. 求：求：(1)物体加速度a 的大小；的大小； (2)物体在t =2.0s 时速度v 的大小.例2、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶，在100s 内速度由5.0m/s 增加到15.0m/s.（1）求列车的加速度大小．）求列车的加速度大小．（2）若列车的质量是1.01.0××106kg kg，机车对列车的牵引力是，机车对列车的牵引力是1.51.5××105N ，求列车在运动中所受的阻力大小．，求列车在运动中所受的阻力大小．二、正交分解法在牛顿第二定律中的应用例3、如图所示，质量为m 的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a 向上减速运动，向上减速运动，a a 与水平方向的夹角为θ，求人所受到的支持力和摩擦力．求人所受到的支持力和摩擦力．三、整体法与隔离法在牛顿第二定律中的应用 物体的受力情况力情况 物体的加速度a 物体的运动情况动情况F 求内力：先整体后隔离求内力：先整体后隔离例4、如图所示，两个质量相同的物体1和2，紧靠在一起放在光滑的水平面上，如果它们分别受到水平推力F1和F2的作用，而且F1F1＞＞F2F2，则，则1施于2的作用力的大小为（的作用力的大小为（ ）A ．F1B ．F2C ．（F1+F2F1+F2））/2D D．．（F1-F2F1-F2））/2求外力：先隔离后整体求外力：先隔离后整体例5、如图所示，质量为m 的物块放在倾角为θ的斜面上，斜面的质量为M M ，斜面与物块无摩擦，地面光滑。
牛顿第二定律的综合应用
2020年高考物理备考：专题练习卷---牛顿第二定律的综合应用一、单项选择题（10个小题，共50分）1．如图，光滑水平面上，水平恒力F作用在木块上，长木板和木块间无相对滑动，长木板质量为M，木块质量为m.它们共同加速度为a，木块与长木板间的动摩擦因数为μ，则在运动过程中()A．木块受到的摩擦力一定是μmgB．木块受到的合力为FC．长木板受到的摩擦力为μmgD．长木板受到的合力为MFm＋M 【答案】：D【解析】：整体的加速度a＝FM＋m，隔离长木板，受力分析，长木板所受的合力为F合＝MFM＋m，且长木板所受的合力等于长木板所受的摩擦力，又长木板所受的摩擦力等于长木板对木块的摩擦力，故选项A、C错误，D正确；木块所受的合力F合′＝ma＝mFM＋m，故选项B错误．2．如图所示，一长木板在水平地面上运动，在某时刻(t＝0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上．在物块放到木板上之后，木板运动的速度－时间图象可能是下列选项中的()【答案】：A【解析】：设在木板与物块未达到相同速度之前，木板的加速度为a 1，物块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2.对木板应用牛顿第二定律得：－μ1mg －μ2·2mg ＝ma 1，a 1＝－(μ1＋2μ2)g ，设物块与木板达到相同速度之后，木板的加速度为a 2，对整体有－μ2·2mg ＝2ma 2，a 2＝－μ2g ，可见|a 1|＞|a 2|，由v t 图象的斜率表示加速度大小可知，选项A 正确．3．(2019·安徽合肥一中月考)如图所示，钢铁构件A 、B 叠放在卡车的水平底板上，卡车底 板与B 间的动摩擦因数为μ1，A 、B 间动摩擦因数为μ2，μ1＞μ2，卡车刹车的最大加速度为a ，a ＞μ2g ，可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急 刹车情况时，要求其刹车后在s 0距离内能安全停下，则卡车行驶的速度不能超过 ( )A.2as 0B.2μ1gs 0C.2μ2gs 0D.（μ1＋μ2）gs 0【答案】：C【解析】：若卡车以最大加速度刹车，则由于a ＞μ2g ，A 、B 间发生相对滑动，故不能以最大加速度刹车，由于刹车过程中要求A 、B 和车相对静止，当A 、B 整体相对车发生滑动时a ′＝μ1（m A ＋m B ）g m A ＋m B ＝μ1g ，当A 、B 间发生相互滑动时a ″＝μ2m A g m A ＝μ2g ，由于μ1＞μ2，所以a ′＞a ″，即当以a ′刹车时，A 、B 间发生相互滑动，所以要求整体都处于相对静止时，汽车刹车的最大加速度为a ″，根据公式v 2－v 20＝2ax ，可得v 20＝2μ2gs 0，即v 0＝2μ2gs 0，C 正确．4.质量为M 的皮带轮工件放置在水平桌面上，一细绳绕过皮带轮的皮带槽，一端系一质量为m 的重物，另一端固定在桌面上．如图所示，工件与桌面、绳之间以及绳与桌面边缘之间的摩擦都忽略不计，桌面上绳与桌面平行，则重物下落过程中，工件运动的加速度为( )A.2mg M ＋4mB.2mg M ＋2mC.mg 2MD.mg M ＋m【答案】：A【解析】：相等时间内重物下落的距离是工件运动距离的2倍，因此，重物的加速度也是工件加速度的2倍，设绳上的拉力为F ，根据牛顿第二定律有：mg －F m ＝2×2F M ，解得：F ＝Mmg M ＋4m ，工件加速度为：a ＝2F M ＝2mgM ＋4m，所以A 正确．5.(2019·河南安阳模拟)在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫．已知猫的质量是木板的质量的2倍．当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变．则此时木板沿斜面下滑的加速度为( )A ．3g sin αB ．g sin αC ．3g sin α2D ．2g sin α【答案】A.【解析】：猫与木板加速度不同，分别对其受力分析是比较常见的解决方法．猫受力平衡，设猫的质量为2m ，其所受摩擦力沿斜面向上，且F f ＝2mg sin α，则木板所受摩擦力沿斜面向下，木板的加速度为a ＝2mg sin α＋mg sin αm＝3g sin α，正确选项为A.6.(2019·武汉模拟)如图所示，两黏连在一起的物块a 和b ，质量分别为m a 和m b ，放在光滑的水平桌面上，现同时给它们施加方向如图所示的水平推力F a 和水平拉力F b ，已知F a ＞F b ，则a 对b 的作用力( )A ．必为推力B ．必为拉力C ．可能为推力，也可能为拉力D ．不可能为零【答案】C【解析】：.将a 、b 看做一个整体，加速度a ＝F a ＋F bm a ＋m b ，单独对a 进行分析，设a 、b 间的作用力为F ab ，则a ＝F a ＋F ab m a ＝F a ＋F b m a ＋m b ，即F ab ＝F b m a －F a m bm a ＋m b ，由于不知道m a 与m b 的大小关系，故F ab 可能为正，可能为负，也可能等于0.7．(2019·南阳五校联考) 如图所示，滑轮A 可沿倾角为θ的足够长光滑轨道下滑，滑轮下用轻绳挂着一个重为G 的物体B ，下滑时，物体B 相对于A 静止，则下滑过程中( )A ．B 的加速度为g sin θ B ．绳的拉力为Gcos θC ．绳的方向保持竖直D ．绳的拉力为G【答案】A【解析】：. A 、B 相对静止，即两物体的加速度相同，以A 、B 整体为研究对象分析受力可知，系统的加速度为g sin θ，所以选项A 正确；再以B 为研究对象进行受力分析，如图，根据平行四边形法则可知，绳子的方向与斜面垂直，拉力大小等于G cos θ，故选项B 、C 、D 都错误．8.(2019·河北衡水中学二调)如图所示，在光滑水平面上有一辆小车A，其质量为m A＝2.0 kg，小车上放一个物体B，其质量为m B＝1.0 kg.如图甲所示，给B一个水平推力F，当F增大到稍大于3.0 N时，A、B开始相对滑动．如果撤去F，对A施加一水平推力F′，如图乙所示．要使A、B不相对滑动，则F′的最大值F max为()A．2.0 N B．3.0 NC．6.0 N D．9.0 N【答案】C【解析】：.根据题图甲所示，设A，B间的静摩擦力达到最大值F fmax时，系统的加速度为a.根据牛顿第二定律，对A、B整体有F＝(m A＋m B)a，对A有F fmax＝m A a，代入数据解得F fmax＝2.0 N.根据题图乙所示情况，设A、B刚开始滑动时系统的加速度为a′，根据牛顿第二定律得：以B为研究对象有F fmax＝m B a′以A、B整体为研究对象，有F max＝(m A＋m B)a′代入数据解得F max＝6.0 N．故C正确．9.如图所示，质量为M的小车放在光滑的水平面上，小车上用细线悬吊一质量为m的小球，M＞m，用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成θ角，细线的拉力为F1.若用一力F′水平向左拉小车，使小球和其一起以加速度a′向左运动时，细线与竖直方向也成θ角，细线的拉力为F′1.则()A．a′＝a，F′1＝F1B．a′＞a，F′1＝F1 C．a′＜a，F′1＝F1D．a′＞a，F′1＞F1【答案】B.【解析】：当用力F水平向右拉小球时，以小球为研究对象，竖直方向有F1cos θ＝mg①水平方向有F－F1sin θ＝ma，以整体为研究对象有F＝(m＋M)a，解得a＝mM g tan θ①当用力F′水平向左拉小车时，以球为研究对象，竖直方向有F′1cos θ＝mg①水平方向有F′1sin θ＝ma′，解得a′＝g tan θ①结合两种情况，由①①式有F1＝F′1；由①①式并结合M＞m有a′＞a.故正确选项为B.10.如图所示，是某同学站在压力传感器上，做下蹲－起立的动作时记录的力随时间变化的图线，纵坐标为力(单位为牛顿)，横坐标为时间．由图线可知()A．该同学做了两次下蹲－起立的动作B．该同学做了一次下蹲－起立的动作C ．下蹲过程中人处于失重状态D ．下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态 【答案】B.【解析】：在一次下蹲过程中，该同学要先后经历失重状态和超重状态，所以对压力传感器的压力先小于自身重力后大于自身重力，而在一次起立过程中，该同学又要先后经历超重状态和失重状态，所以对压力传感器的压力先大于自身重力后小于自身重力，所以题图记录的应该是一次下蹲－起立的动作． 二、多项选择题（共4题，20分）11.(2019·四川成都联考)如图所示，甲图为光滑水平面上质量为M 的物体，用细线通过定滑轮与质量为m 的物体相连，由静止释放M ；乙图为同一物体M 在光滑水平面上用细线通过定滑轮受到竖直向下拉力F 的作用，拉力F 的大小与m 的重力相等，由静止释放M ，开始时M 距桌边的距离相等，则( )A ．甲、乙两图中M 的加速度相等，均为mg MB ．甲、乙两图中细线受到的拉力相等C ．甲图中M 到达桌边用的时间较长，速度较小D ．甲图中M 的加速度为a M ＝mg M ＋m，乙图中M 的加速度为a M ′＝mgM【答案】：CD【解析】：甲图：以两个物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律得a M ＝mg m ＋M ；乙图：a M ′＝mg M ，故A 错误，D 正确；乙图中细线拉力大小为F ＝mg ，而甲图中，对M ：F T ＝Ma M ＝Mmg m ＋M <F ，则乙图中细线受到的拉力较大，故B 错误；由公式x ＝12at 2和v 2＝2ax 得知，甲图中加速度较小，甲图中M到达桌边用的时间较长，速度较小，故C正确．12．(2019·湖北部分重点中学期末)质量为m＝2 kg的物块静止放置在粗糙水平地面O处，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，在水平拉力F作用下物块由静止开始沿水平地面向右运动，经过一段时间后，物块回到出发点O处，取水平向右为速度的正方向，如图甲所示，物块运动过程中其速度v随时间t变化规律如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，则()A．物块经过4 s回到出发点B．物块运动到第3 s末时改变水平拉力的方向C．3.5 s时刻水平力F的大小为4 ND．4.5 s时刻水平力F的大小为16 N【答案】：CD【解析】：物块经过4 s，速度减小到零，离出发点最远，选项A错误．在0～3 s时间内，物块加速度a1＝1 m/s2.由牛顿运动定律，F1－μmg＝ma1，解得F1＝12 N．在3～4 s时间内，物块加速度a2＝－3 m/s2，由牛顿运动定律，F2－μmg＝ma2，解得F2＝4 N，物块运动到第3 s时水平拉力由12 N改变为4 N，但是方向没有改变，选项B错误，C正确．在4～5 s时间内，速度为负值，摩擦力方向改变，物块加速度a3＝－3 m/s2.由牛顿运动定律，F3＋μmg ＝ma3，解得F3＝－16 N，选项D正确．13.(2019·南京、盐城模拟)如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面下降到最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为第二过程，运动员()A．在第一过程中始终处于失重状态B．在第二过程中始终处于超重状态C ．在第一过程中先处于失重状态，后处于超重状态D ．在第二过程中先处于超重状态，后处于失重状态 【答案】CD【解析】：.运动员刚接触床面时重力大于弹力，运动员向下做加速运动，运动员处于失重状态；随床面形变的增大，弹力逐渐增大，弹力大于重力时，运动员做减速运动，运动员处于超重状态，故A 错误，C 正确；蹦床运动员在上升过程中和下落过程中是对称的，加速度方向先向上后向下，先处于超重状态，后处于失重状态，故B 错误，D 正确．14.(2019·湖北八校联考)质量分别为M 和m 的物块形状大小均相同，将它们通过轻绳跨过光 滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子平行于倾角为α的斜面，M 恰好能静止在斜面上，不考虑M 、m 与斜面之间的摩擦．若互换两物块位置，按图乙放置，然后释放M ，斜面仍保持静止．则 N 、下列说法正确的是( )A.轻绳的拉力等于MgB.轻绳的拉力等于mgC.M 运动的加速度大小为(1－sin α)gD.M 运动的加速度大小为M －m M g【答案】：BCD【解析】：互换位置前，M 静止在斜面上，则有：Mg sin α＝mg ，互换位置后，对M 有Mg －T ＝Ma ，对m 有：T ′－mg sin α＝ma ，又T ＝T ′，解得：a ＝(1－sin α)g ＝M －m M g ，T ＝mg ，故A 错，B 、C 、D 对.三、计算题（共30分）15.(2019·山东齐鲁名校协作体联考)10个相同的木块一个挨一个地放在水平地面上．每个木 块的质量m ＝0.40 kg ，其长度L ＝0.50 m ．木块原来都静止，它们与地面间的动摩擦因数是 μ1＝0.10.在左边第一块木块的左端点放一块M ＝1.00 kg 的小铅块，它与木板间的动摩擦因 数μ2＝0.20.现突然给铅块一个向右的初速度v 0＝4.3 m/s ，使其在木块上滑行，g 取10 m/s 2， 试问：(1)当铅块刚刚滑至哪一块木块上时，下面的木块开始滑动？(2)当铅块和下方的几个木块开始同时运动的瞬间，此时铅块的瞬时速度大小为多少？ (3)铅块最终落在地上还是停在哪一块木块上？(设铅块的线度与L 相比可忽略) 【答案】：(1)当铅块滑至倒数第二块木块上时，木块开始滑动(2)1.58 m/s (3)铅块最终停在最后一块木块上 【解析】：(1)对铅块：f 铅＝μ2Mg ＝2.0 N ，对下方n 个木块，刚滑动时，应当满足的条件是：f 铅＞μ1(nmg ＋Mg )，则n ＜f 铅－μ1Mg μ1mg ＝2.5，即当铅块滑至倒数第二块木块上时，木块开始滑动.(2)设铅块滑上倒数第二块木块时的初速度为v 1，则对于铅块连续滑过前八块木块的过程中：－f 铅·8L ＝12Mv 21－12Mv 20，解得v 1≈1.58 m/s.v 1也是铅块刚滑到倒数第二块木块这一瞬间铅块对木块的相对速度，在此瞬间木块静止.(3)设铅块滑离倒数第二块木块时铅块相对木块的(瞬时)末速度为v 2，则设水平向右为正方向，铅块的加速度a 铅＝－f 铅M ＝－μ2g ＝－2.0 m/s 2，木块的加速度a 木＝f 铅′－μ1（M ＋2m ）g 2m ＝0.25m/s 2，则铅块相对木块的加速度为a 铅木＝a 铅－a 木＝－94 m/s 2，v 22－v 21＝2a 铅木L ，解得v 2≈0.50 m/s.此时木块的加速度变为a 木′＝f 铅′－μ1（M ＋m ）g m＝1.5 m/s 2，a 铅木′＝－3.5 m/s 2. 设铅块还能在最后一块木板上继续滑行x ，则有x ＝0－v 222a 铅木′≈0.036 m ，显然x ＜L ，因此铅块最终停在最后一块木块上.16.一个弹簧测力计放在水平地面上，Q 为与轻弹簧上端连在一起的秤盘，P 为一重物，已知P 的质量M ＝10.5 kg ，Q 的质量m ＝1.5 kg ，弹簧的质量不计，劲度系数k ＝800 N/m ，系统处于静止．如图所示，现给P 施加一个方向竖直向上的力F ，使它从静止开始向上做匀加速运动，已知在前0.2 s 内，F 为变力，0.2 s 以后，F 为恒力．求力F 的最大值与最小值．(取g ＝10 m/s 2)【答案】：168 N 72 N【解析】：设开始时弹簧压缩量为x 1，t ＝0.2 s 时弹簧的压缩量为x 2，物体P 的加速度为a ，则有kx 1＝(M ＋m )g① kx 2－mg ＝ma① x 1－x 2＝12at 2 ① 由①式得x 1＝（M ＋m ）g k＝0.15 m ， ① 由①①①式得a ＝6 m/s 2F 小＝(M ＋m )a ＝72 N ，F 大＝M (g ＋a )＝168 N.17．(2019·宜昌模拟)如图甲所示，可视为质点的A 、B 两物体置于一静止长纸带上，纸带左端与A 、A 与B 间距均为d ＝0.5 m ，两物体与纸带间的动摩擦因数均为μ1＝0.1，与地面间的动摩擦因数均为μ2＝0.2.现以恒定的加速度a ＝2 m/s 2向右水平拉动纸带，重力加速度g取10 m/s 2，求：(1)A 物体在纸带上的滑动时间．(2)在图乙的坐标系中定性画出A 、B 两物体的v －t 图象．(3)两物体A 、B 停在地面上的距离．【答案】：(1)1 s (2)见解析 (3)1.25 m【解析】：(1)两物体在纸带上滑动时均有μ1mg ＝ma 1当物体A 滑离纸带时12at 21－12a 1t 21＝d 由以上两式可得t 1＝1 s.(2)如图所示(3)物体A 离开纸带时的速度v 1＝a 1t 1两物体在地面上运动时均有μ2mg ＝ma 2物体A 从开始运动到停在地面上过程中的总位移x 1＝v 212a 1＋v 212a 2物体B 滑离纸带时12at 22－12a 1t 22＝2d物体B离开纸带时的速度v2＝a1t2物体B从开始运动到停在地面上过程中的总位移x2＝v222a1＋v222a2两物体A、B最终停止时的间距x＝x2＋d－x1由以上各式可得x＝1.25 m.。
高中物理专题训练-牛顿第二定律
牛顿运动定律专题练习类型一：正交分解法在牛顿第二定律中的运用例1.如图，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．B与小车平板间的动摩擦因数为μ.若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为()A．mg，斜向右上方B．mg，斜向左上方C．mg tanθ，水平向右D．mg，竖直向上例2如图，在光滑的水平桌面上有一物体A，通过绳子与物体B相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计，绳子不可伸长．如果mB＝3mA，则物体A 的加速度大小等于()A．3g B．g C．D．变式.如图所示，不计绳的质量以及绳与滑轮的摩擦，物体A的质量为M，水平面光滑．当在绳的B端挂一质量为m的物体时，物体A的加速度为a1，当在绳的B端施以F＝mg的竖直向下的拉力作用时，A的加速度为a2，则a1与a2的大小关系是()A．a1＝a2 B．a1>a2 C．a1<a2 D．无法确定例3.如图所示，质量为1 kg的环套在倾斜固定的杆上，受到竖直向上的20 N的拉力F1的作用，沿杆加速上滑．已知杆与环间的动摩擦因数μ＝，杆与地面的夹角为30°，求环的加速度大小．(取g＝10 m/s2)例4.一质量m＝0.5 kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°且足够长的斜面，某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v－t图．求：(g取10 m/s2)(1)滑块冲上斜面过程中的加速度大小；(2)滑块与斜面间的动摩擦因数；(3)判断滑块最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端时的动能；若不能返回，求出滑块停在什么位置．6.如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则()A．将滑块由静止释放，如果μ>tanθ，滑块将下滑B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ<tanθ，滑块将减速下滑C．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ＝tanθ，拉力大小应是2mg sinθD．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ＝tanθ，拉力大小应是mg sinθ例4.如图，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子栓着的长木板，木板上站着一只猫．已知木板的质量是猫的质量的2倍．当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变．则此时木板沿斜面下滑的加速度为()A．sinαB．g sinαC．g sinαD．2g sinα类型二，动态牛顿第二定律例1.(多选)如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动．若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴Ox，小球的速度v随时间t变化的图象如图乙所示．其中OA段为直线，切于A点的曲线AB和BC都是平滑的曲线，则关于ABC三点对应的x坐标及加速度大小，下列说法正确的是()A．xA＝h，aA＝0B．xA＝h，aA＝gC．xB＝h＋，aB＝0D．xC＝h＋，aC＝0例2.(多选)某中学物理实验小组利用DIS系统(数字化信息实验室系统)，观察超重和失重现象．他们在学校电梯内做实验．在电梯天花板上固定一个力传感器，测量时挂钩向下，并在钩上悬挂一个重为10 N的钩码，在电梯运动过程中，计算机显示屏上显示出如图所示图线．则下列说法中正确的是()A．t1到t2时间内，钩码处于失重状态，t3到t4时间内，钩码处于超重状态B．t1到t2时间内，电梯一定正在向下运动，t3到t4时间内，电梯可能正在向上运动C．t1到t4时间内，电梯可能先加速向下，接着匀速向下，再减速向下D．t1到t4时间内，电梯可能先加速向上，接着匀速向上，再减速向上例3.(多选)一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度，小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间的变化图象如图所示(规定竖直向下为正方向，不计空气阻力)，图中时刻t1、t2、t3、t4、t5、t6为已知，Oa段和de段为直线，则根据此图象可知()A．t2时刻，小孩运动到最低点B．0～t2时间段内，小孩始终处于失重状态C．t2～t4时间段内，小孩始终处于超重状态D．t5～t6时间段内，小孩始终处于完全失重状态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是人静止悬吊着时的平衡位置，人在从P点下落到最低点c点的过程中()A．在Pa段做自由落体运动，处于完全失重状态B．ab段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态C．bc段绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态D．c点，人的速度为零，处于平衡状态27.(多选)蹦极”是一项刺激的极限运动，质量为m的运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下．在某次蹦极中，弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象如图所示．将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，弹性绳中弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，空气阻力不计．下列说法正确的是()A．t1～t2时间内运动员处于超重状态B．t4时刻运动员具有向上的最大速度C．t3时刻运动员的加速度为零D．t3时刻弹性绳弹力F大于2mg例5.如图甲所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探究物块在方向始终平行于斜面且指向A端、大小为F＝8 N的力作用下的加速度与斜面倾角的关系．已知物块的质量m＝1 kg，通过DIS实验，得到如图乙所示的加速度与斜面倾角的关系图线．若物块与木板间的动摩擦因数μ＝0.2，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.(1)图乙中图线与纵轴交点的纵坐标a0是多大？(2)若图乙中图线与θ轴交点的横坐标分别为θ1和θ2，当斜面倾角处于这两个角度时摩擦力指向何方？说明在斜面倾角处于θ1和θ2之间时物块的运动状态．(3)如果木板长L＝2 m，倾角为37°，物块在力F的作用下由O点开始运动，为保证物块不冲出木板5.电梯的顶部挂一个弹簧测力计，测力计下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8 N，关于电梯的运动(如图所示)，以下说法正确的是(g取10 m/s2)()A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为4 m/s2B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为2 m/s2C．电梯可能向下减速运动，加速度大小为2 m/s2D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为4 m/s246.一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5 m，如图(a)所示．t＝0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t＝1 s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)．碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板．已知碰撞后1 s时间内小物块的v－t图线如图(b)所示．木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10 m/s2.求：(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2；(2)木板的最小长度；(3)木板右端离墙壁的最终距离．47.如图所示，某货场将质量为m1＝100 kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道，使货物从轨道顶端无初速滑下，轨道半径R＝1.8 m．地面上紧靠轨道放置两完全相同的木板A、B，长度均为l＝2 m，质量均为m2＝100 kg，木板上表面与轨道末端相切．货物与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数μ＝0.2.(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g＝10 m/s2)(1)求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力．(2)若货物滑上木板A时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，求μ1应满足的条件．(3)若μ1＝0.5，求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间．48.质量M＝3 kg的长木板放在光滑的水平面上．在水平恒力F＝11 N作用下由静止开始向右运动．如图所示，当速度达到1 m/s时将质量m＝4 kg的物块轻轻放到木板的右端，已知物块与木板间动摩擦因数μ＝0.2，物块可视为质点．(g＝10 m/s2)．求：(1)物块刚放在木板上时，物块和木板加速度分别为多大？(2)木板至少多长才能使物块与木板最终保持相对静止？(3)物块与木板相对静止后，物块受到的摩擦力为多大？49.如图所示，长为L的平板车，质量为m1，上表面到水平地面的高度为h，以速度v0向右做匀速直线运动，A、B是其左右两个端点．从某时刻起对平板车施加一个水平向左的恒力F，与此同时，将一个质量为m2的小物块轻放在平板车上的P点(小物块可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零)，PB＝，经过一段时间，小物块脱离平板车落到地面．已知小物块下落过程中不会和平板车相碰，所有摩擦力均忽略不计，重力加速度为g.求：(1)小物块从离开平板车开始至落到地面所用的时间；(2)小物块在平板车上停留的时间．50.光滑水平面上，足够长的木板质量M＝8 kg，由静止开始在水平恒力F＝8 N作用下向右运动，如图所示，当速度达到1.5 m/s时，质量m＝2 kg的物体轻轻放到木板的右端．已知物体与木板之间的动摩擦因数μ＝0.2.取g＝10 m/s2.求：(1)物体放到木板上以后，经多长时间物体与木板相对静止？在这段时间里，物体相对木板滑动的距离多大？(2)在物体与木板相对静止以后，它们之间的摩擦力多大？51.如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验．若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ.重力加速度为g.(1)当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；(2)要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；(3)本实验中，m1＝0.5 kg，m2＝0.1 kg，μ＝0.2，砝码与纸板左端的距离d＝0.1 m，取g＝10 m/s2.若砝码移动的距离超过l＝0.002 m，人眼就能感知．为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？52.如图所示，质量M＝4.0 kg的长木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m ＝1.0 kg的小滑块A(可视为质点)，初始时刻，A、B分别以v0＝2.0 m/s向左、向右运动，最后A恰好没有滑离B板．已知A、B之间的动摩擦因数μ＝0.40，取g＝10 m/s2.求：(1)A、B相对运动时的加速度aA和aB的大小与方向；(2)A相对地面速度为零时，B相对地面运动已发生的位移大小x；(3)木板B的长度l.53.质量M＝9 kg、长L＝1 m的木板在动摩擦因数μ1＝0.1的水平地面上向右滑行，当速度v0＝2 m/s时，在木板的右端轻放一质量m＝1 kg的小物块如图所示．当小物块刚好滑到木板左端时，物块和木板达到共同速度．取g＝10 m/s2，求：(1)从木块放到木板上到它们达到相同速度所用的时间t；(2)小物块与木板间的动摩擦因数μ2.54.如图所示，厚度不计的薄板A长L＝5.0 m，质量M＝5.0 kg，放在水平桌面上．在A上距其右端s＝3.0 m处放一物体B(大小不计)，其质量m＝2.0 kg，已知A、B间的动摩擦因数μ1＝0.1，A与桌面间的动摩擦因数μ2＝0.2，原来系统静止．现在在板的右端施加一大小一定的水平力F＝26 N，持续作用在A上，将A从B下抽出．(g＝10 m/s2)求：(1)A从B下抽出前A、B的加速度各是多少；(2)B运动多长时间离开A.55.如图所示，质量M＝8 kg的小车B放在光滑的水平面上，在小车右端加一个水平向右的恒力F＝8 N．当小车向右运动的速度达到v0＝1.5 m/s时，在小车右端轻轻地放上一个大小不计、质量m＝2 kg的小物块A，物块与小车间的动摩擦因数为μ＝0.2，小车足够长，g ＝10 m/s2.求从A放上小车经过t＝1.5 s后A的位移大小．。
牛顿第二定律的应用题型分类(原创)全解
较F1与F2的大小，正确的是（ ） A.F1＜F2
A
B.F1=F2
C.F1＞F2
D.无法比较大小
例2：如图所示，物体A放在物体B上，物体B放在光滑的水
平面上，已知mA=6kg，mB=2kg，A、B间动摩擦因数 =0.2.A物上系一细线，细线能承受的最大拉力是20N，水
平向右拉细线，假设A、B之间最大静摩擦力等于滑动摩擦
例9：水平面光滑，M与m相互接触，M>m，第 一次用水平力F向右推M，M与m间相互作用力为 F1，第二次用水平力F向左推m， M与m间相互作 用力为F2,那麽F1与F2的关系如何？
M
m
练习1：桌面光滑，求绳的拉力？
练习2：每个木块的质量为m,求2 对3的作用力（水平面光滑）
F
12 3 45
练习3：如图所示，置于水平面上的相同材料的m 和M用轻绳连接，在M上施一水平力F(恒力)使两
解：对A、B整体，由牛顿第二定律得，
(mAmB)gsin(mAmB)a,
y
agsin ,
假设B受摩擦力如图所示，则对B， 由牛顿第二定律得，
FAB
fAB
mBgsin fAB mBa ,
fAB 0 ,
x θ mBg
练习7:光滑的水平面上有质量分别为m1、m2的两物体 静 止靠在一起(如图) ,现对m1施加一个大小为 F 方向向 右的推力作用。求此时物体m2受到物体 m1的作用力F1
（m1 + m2）g
[m2]
FN2 F1
m2g
求m1对m2的作用力大小。
对m2受力分析： FN
用水平推力F 向左推 m1、 m2间的作用
m1 m2
Ff
F1 力与原来相
专题---牛顿第二定律
牛顿定律的专题一、运动学和力学结合1、如图所示，两细绳与水平车顶夹角分别为60°和30°，物体质量为m，当小车以大小为2g的加速度向右做匀加速直线运动时，求绳1和绳2的拉力大小。
（g为重力加速度）2、建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。
质量M=60kg的工人站在水平地面上，通过定滑轮将m=20kg 的建筑材料以a=1m/s²的加速度竖直向上加速提升，工人拉绳方向与水平方向成53°。
忽略绳子和定滑轮的质量及两者间的摩擦，求工人在提升建筑材料过程中，（g=10m/s²，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：（1）绳子对建筑材料拉力的大小；（2）地面对工人的摩擦力的大小。
3、一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶（质量均为m）在水平路面行驶。
在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，一只桶C自由地摆放在桶A、B之间，和汽车一起保持静止，如图所示，已知重力加速度为g。
（1）若汽车向左匀速运动，求桶A对C的支持力大小；（2）若汽车向左以a0=√3g，的加速度加速运动时，桶C即将脱离A，求此时桶C对桶B的压力大小。
34、用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。
两斜面I、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°。
重力加速度为g。
求：（1）当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小F1、F2分别为多少?g，斜面I、Ⅱ对圆筒压力的大小F3、F4分别为多少?（2）当卡车沿平直公路做匀加速直线运动且加速度a大小为√36二、牛顿第二定律求瞬时突变问题5、如图所示，放在粗糙固定斜面上的物块A和小球B均处于静止状态，轻绳AB绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端连接在小球B上，轻弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的BC段与竖直方向的夹角θ=53°，斜面倾角α=37°，物块A和小球B的质量分别为m A=5kg，m B=1.5kg，弹簧的劲度系数k=500N/m（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s²）,求：（1）弹簧的伸长量x;（2）物块A受到的摩擦力大小和方向；（3）剪断BC绳瞬间，求B的加速度大小。
牛顿第二定律应用专题训练(题型全面) (自动保存的)
图 1 F Fθ 牛顿第二定律的应用第一类：由受力情况确定运动情况1. 如图1所示，一个质量为m=20kg 的物块，在F=60N 的水平拉力作用下，从静止开始沿水平地面向右做匀加速直线运动，物体与地面之间的动摩擦因数为0.10.( g=10m/s 2) （1）画出受力示意图求物块加速度的大小（2）物体在t =2.0s 时速度v 的大小. （2）求物块速度达到s m v /0.6=时移动的距离2．如图，质量m=1kg 的物体静止在水平面上，物体与水平面间的滑动摩擦因数25.0=μ，现在对物体施加一个大小F=10N 、与水平方向夹角θ=37°角的斜下上的推力．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s 2，求（1）物体运动的加速度（2）物体在拉力作用下5s 内通过的位移大小。
第二类：由运动情况确定受力情况1、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶，在100s 内速度由5.0m/s 增加到15.0m/s. （1）求列车的加速度大小．（2）若列车的质量是1.0×106kg ，机车对列车的牵引力是1.5×105N ，求列车在运动中所受的阻力大小．( g=10m/s 2)2.一位滑雪者如果以v 0＝30m/s 的初速度沿直线冲上一倾角为300的山坡，从冲坡开始计时，至4s末，雪橇速度变为零。
如果雪橇与人的质量为m ＝80kg ，( g=10m/s 2) 求滑雪人因摩擦受到的阻力是多少。
3．如图所示，质量为60 kg 的滑雪运动员，在倾角θ为37°的斜坡顶端，从静止开始匀加速下滑200 m 到达坡底，用时10 s ．若下滑过程中阻力恒定（忽略空气影响），（g 取10 m/s 2，sin37°=0．6和cos37°=0．8）。
求⑴运动员下滑加速度的大小；⑵运动员到达坡底时的速度大小；(3)运动员与斜坡间的动摩擦因数u〖练习〗1.静止在水平地面上的物体，质量为20kg ，现在用一个大小为60N 的水平力使物体做匀加速直线运动，当物体移动9.0m 时，速度达到6.0m/s ，( g=10m/s 2)求： （1）物体加速度的大小（2））物体和地面之间的动摩擦因数2.如图，质量为2kg 的物体，受到20N 的方向与水平方向成37角的拉力作用，由静止开始沿水平面做直线运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，当物体运动2s 后撤去外力F ， 则：（1）求2s 末物体的速度大小？（2）撤去外力后，物体还能运动多远？（2/10s m g =）3.质量m ＝4kg 的物块，在一个平行于斜面向上的拉力F ＝40N 作用下，从静止开始沿斜面向上运动，如图所示，已知斜面足够长，倾角θ＝37°，物块与斜面间的动摩擦因数µ＝0.2，力F 作用了5s ，撤去。
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图1牛顿第二定律的应用第一类：由物体的受力情况确定物体的运动情况1. 如图1所示,一个质量为m=２0ｋg 的物块,在F=60N 的水平拉力作用下,从静止开始沿水平地面向右做匀加速直线运动，物体与地面之间的动摩擦因数为０．1０．( g=10m ／s 2) （1）画出物块的受力示意图 （2）求物块运动的加速度的大小 （3）物体在t =2.0s 时速度v 的大小.（4）求物块速度达到s m v /0.6=时移动的距离2.如图，质量ｍ=２ｋｇ的物体静止在水平面上,物体与水平面间的滑动摩擦因数25.0=μ，现在对物体施加一个大小F ＝８N 、与水平方向夹角θ=３７°角的斜向上的拉力.已知sin ３7°=0.６，cos37°=0.8,取g=10m/s 2，求（1）画出物体的受力示意图 （２）物体运动的加速度（3）物体在拉力作用下5s 内通过的位移大小。
〖方法归纳：〗〖自主练习:〗1.一辆总质量是4.０×1０3kg 的满载汽车,从静止出发,沿路面行驶，汽车的牵引力是6.0×１03N ，受到的阻力为车重的0.1倍。
求汽车运动的加速度和2０秒末的速度各是多大？ ( g=１0ｍ/s ２)2.如图所示，一位滑雪者在一段水平雪地上滑雪。
已知滑雪者与其全部装备的总质量m ＝ 8０k ｇ，滑雪板与雪地之间的动摩擦因数μ=0.05。
从某时刻起滑雪者收起雪杖自由滑行，此时滑雪者的速度v = ５m/s,之后做匀减速直线运动。
求：( ｇ=1０m/s 2) (1）滑雪者做匀减速直线运动的加速度大小; (2)收起雪杖后继续滑行的最大距离。
3．如图，质量m=２k ｇ的物体静止在水平面上，物体与水平面间的滑动摩擦因数25.0=μ，现在对物体施加一个大小Ｆ=８N 、与水平方向夹角θ=３7°角的斜下上的推力．已知si ｎ37°=0．6，cos ３７°＝0.8，取g=10m/s ２，求（1)物体运动的加速度(2)物体在拉力作用下５s 内通过的位移大小。
第二类:由物体的运动情况确定物体的受力情况１、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶,在10０s内速度由5．0ｍ/s增加到１５.０m/s.(1)求列车的加速度大小．(2）若列车的质量是 1.0×106kg，机车对列车的牵引力是 1.5×１０5N,求列车在运动中所受的阻力大小.( g=1０m/s２)2.一个滑雪的人，质量m＝75kg,以v0＝2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ＝3０°,在t=５s 的时间内滑下的路程ｘ＝60m，( ｇ=10ｍ/s2)求:（1)人沿斜面下滑的加速度（2）滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)(３)若忽略空气阻力，求人与斜面间的动摩擦因数〖方法归纳:〗〖自主练习:〗1．静止在水平地面上的物体,质量为20kｇ,现在用一个大小为60N的水平力使物体做匀加速直线运动，当物体移动9.0m时,速度达到6.0ｍ/ｓ,( g＝１０m/s２)求：（1）物体加速度的大小（2）物体和地面之间的动摩擦因数２.一位滑雪者如果以v0＝3０ｍ／s的初速度沿直线冲上一倾角为300的山坡,从冲坡开始计时,至4s末，雪橇速度变为零。
如果雪橇与人的质量为m＝80kg,（ｇ＝1０m/s2）F θ求滑雪人受到的阻力是多少。
３、一辆质量为1.0×1０3k ｇ的小汽车正在以1０ｍ/s 的速度行驶．现在让它在12.5 m 的距离内匀减速地停下来,( g=１0m/s 2).求所需的阻力．〖综合练习:〗1．一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角θ=30°，滑雪板与雪地的动摩擦因数是0．2，求5 s 内滑下来的路程和5 s 末的速度大小. ( ｇ=10m/ｓ2)2.质量m ＝4ｋｇ的物块,在一个平行于斜面向上的拉力Ｆ＝4０N 作用下，从静止开始沿斜面向上运动,如图所示，已知斜面足够长，倾角θ=３7°,物块与斜面间的动摩擦因数µ=０.2，力F 作用了５s,求物块在5ｓ内的位移及它在５ｓ末的速度。
（ｇ＝10ｍ/s 2,s ｉｎ37°＝0.6,co ｓ３7°＝0.8）3.如图，质量为2kg 的物体,受到2０N 的方向与水平方向成37角的拉力作用，由静止开始沿水平面做直线运动，物体与水平面间的动摩擦因数为０．4，当物体运动2s 后撤去外力F ，则:(１)求２s 末物体的速度大小？（２）撤去外力后,物体还能运动多远?（2/10s m g )F37４.质量为2ｋg 的物体置于水平地面上,用水平力F 使它从静止开始运动,第4s 末的速度达到24m ／ｓ，此时撤去拉力F,物体还能继续滑行7２m. （ ｇ=10m/s 2)求：(1)水平力Ｆ （２)水平面对物体的摩擦力5.如图所示，ABC 是一雪道，AB 段位长m L 80=倾角︒=37θ的斜坡，BC 段水平,AB 与BC 平滑相连,一个质量kg m 75=的滑雪运动员,从斜坡顶端以s m v /0.20=的初速度匀加速下滑,经时间s t 5.0=到达斜面底端B 点，滑雪者与雪道间的动摩擦因数在A Ｂ段和BC 段都相同,( ｇ=10m ／s 2)求： (1)运动员在斜坡上滑行时加速度的大小 （2）滑雪板与雪道间的动摩擦因数（3）运动员滑上水平雪道后，在s t 0.2'=内滑行的距离ｘ6.如图所示,水平地面AB 与倾角为θ的斜面平滑相连，一个质量为ｍ的物块静止在Ａ点。
现用水平恒力F 作用在物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动,经时间ｔ到达Ｂ点,此时撤去力F,物块以在B 点的速度大小冲上斜面。
已知物块与水平地面和斜面间的动摩擦因数均为μ。
求:（1）物块运动到B 点的速度大小 （2）物块在斜面上运动时加速度的大小 （3）物块在斜面上运动的最远距离x第三类:牛顿第二定律的应用——传送带问题1. 水平传送带A、B以ｖ=1m/s的速度匀速运动，如图所示Ａ、Ｂ相距L=2.5m，将质量为ｍ=0.1kｇ的物体(可视为质点）从A点由静止释放，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1,(g＝10m/s２）求：（1）滑块加速时间（2）滑块加速阶段对地的位移和对传送带的位移（3）滑块从A到B所用的时间2．在民航机场和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。
当旅客把行李放到传送带上时,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动。
随后它们保持相对静止,行李随传送带一起前进。
设传送带匀速前进的速度为0.25m/ｓ，把质量为5kg的木箱无初速地放到传送带上，由于滑动摩擦力的作用，木箱以６m／s2的加速度前进,那么这个木箱被放在传送带上后，传送带上将留下一段多长的摩擦痕迹？〖方法归纳:〗〖自主练习：〗1.水平传送带A、B以v＝16m／s的速度匀速运动,如图所示，A、Ｂ相距1６m，一物体(可视为质点)从Ａ点由静止释放,物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.２,则物体从A 沿传送带运动到Ｂ所需的时间为多长?（g ＝1０m／ｓ2）ΘhV 0２.如图,光滑圆弧槽的末端与水平传送带相切，一滑块从圆槽滑下,以v 0＝6ｍ／s 的速度滑上传送带,已知传送带长Ｌ=8m,滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ=０.2,求下面三种情况下,滑块在传送带上运动的时间（g ＝10m ／ｓ2） （1） 传送带不动；（２)传送带以4m/s 的速度顺时针转动; (3)传送带以4ｍ/s 的速度逆时针转动。
３.如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角Θ=3０0,皮带在电动机的带动下,始终保持V ０＝2M /S 的速率运行，现把一质量为M =１0KG 的工件（可看作质点)轻轻放在皮带的底端,经过一定时间,工件被传送到H ＝1．5M 的高处,工件与传送带间的动摩擦因数23=μ,取G =10M /S 2,求:工件在传送带上运动的时间为多少。
第四类：牛顿第二定律的应用——连接体问题1,光滑的水平面上有质量分别为m 1、m 2的两物体静止靠在一起(如图) ,现对ｍ1施加一个大小为 F 方向向右的推力作用。
求此时物体m 2受到物体 m １的作用力F1〖方法归纳：〗〖自主练习:〗1.如图所示,两个质量相同的物体1和2,紧靠在一起放在光滑的水平面上,如果它们分别受到水平推力F １和F 2的作用，而且F １＞F 2,则1施于2的作用力的大小为（ ) A ．Ｆ1 ﻩﻩﻩ B ．F 2ﻩC ．（F １+F 2)／2ﻩﻩD ．（F 1－F 2）/22、如图所示,质量为m 的木块放在光滑水平桌面上，细绳栓在木块上，并跨过滑轮,试求木块的加速度： (1)用大小为F （F= Ｍg )的力向下拉绳子 (2)把一质量为M 的重物挂在绳子上mM12F 1F 2v/(m/s)105 010 20 30 40 50t/sα β A B第五类:牛顿第二定律的应用——图像问题1. 物体在水平地面上受到水平推力的作用，在6ｓ内力F 的变化和速度v 的变化如图所示，则物体的质量为______ｋg,物体与地面的动摩擦因数为__＿＿_＿.〖方法归纳:〗〖自主练习:〗1.汽车在两站间行驶的v-t 图象如图所示,车所受阻力恒定,在BC 段，汽车关闭了发动机,汽车质量为4ｔ，则汽车在BC 段的加速度大小为ﻩｍ/s 2,在AB 段的牵引力大小为ﻩﻩﻩＮ。
在O Ａ段汽车的牵引力大小为ﻩ N 。
2.质量为１.０k ｇ的物体置于固定斜面上，对物体施加一平行于斜面向上的拉力F ，1.０s 后将拉力撤去，物体运动的Ｖ-t 图像如图所示，( g=10m/s 2)求：(1)t=１.5s 时的瞬时速度大小 (2）３ｓ内发生的位移 （3)拉力F 的大小3．固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力Ｆ作用下向上运动，推力F 与小环速度v 随时间变化规律如图所示,取重力加速度g ＝10m ／ｓ2。
求： (1)小环的质量m;F /N v /ms －15.5 1 F 50 2 4 6 t /s 0 2 4 6 t /s(２)细杆与地面间的倾角。
第六类:牛顿第二定律的应用——超重、失重1.某人在地面上最多能举起60 kg的物体,而在一个加速下降的电梯里最多能举起80 kg的物体。
（g=1０m/s２）求：(1) 此电梯的加速度多大？(2) 若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起物体的质量是多少?〖方法归纳:〗物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况称为超重现象;前者小于后者的情况称为＿____＿＿____现象。
若物体对水平支持物的压力（或对竖直悬挂物的拉力)等于零,物体处于______＿__＿_状态，物体所受重力仍然_________＿_（填“存在”或“消失”）。