第三章第2讲牛顿第二定律两类动力学问题

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1、第2讲　牛顿第二定律　两类动力学问题1．如图1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(　　)．图1A．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　物体在力F作用下向左加速，接触弹簧后受到弹簧向右的弹力，合外力向左逐渐减小，加速度向左逐渐减小，速度增加，当弹簧的弹力大小等于力F时合外力为0，加速度为0，速度最大，物体继续向左运动，弹簧弹力大于力F，合外力向右逐渐增大，加速度向右逐渐增大，速度减小，最后速度减小到0，此时加

2、速度最大．综上所述，A、B、D错误，C正确．答案　C2．质量为1kg的质点，受水平恒力作用，由静止开始做匀加速直线运动，它在ts内的位移为xm，则F的大小为(单位为N)(　　)．A.B.C.D.解析　由牛顿第二定律F＝ma与x＝at2，得出F＝＝.答案　A3．将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是(　　)解析皮球上升过程中受重力和空气阻力作用，由于空气阻力大小与速度成正比，速度v减小，空气阻力f＝kv也减小，根据牛顿第二定律mg＋f＝ma，知a＝＋g

3、，可知，a随v的减小而减小，且v变化得越来越慢，所以a随时间t减小且变化率减小，选项C正确．答案C4．一个原来静止的物体，质量是7kg，在14N的恒力作用下，则5s末的速度及5s内通过的路程为(　　)．A．8m/s　25mB．2m/s　25mC．10m/s　25mD．10m/s　12.5m解析　物体由静止开始在恒力的作用下做初速度为零的匀加速直线运动．由牛顿第二定律和运动学公式得：a＝＝m/s2＝2m/s2，v＝at＝2×5m/s＝10m/s，x＝at2＝×2×25m＝25m.答案　C5．如图2所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角

4、为30°光滑斜面上，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为(　　)图2A．都等于　　　　　B.和0C.·和0D．0和·解析线被剪断瞬间，线的拉力变为0，弹簧形变来不及发生变化，弹力不变，故A球仍受力平衡，加速度为0，B球受重力、支持力、弹簧产生的大小为MAg·sin30°的弹力，所以可得其加速度为.答案D6．用细绳拴一个质量为m的小球，小球将一固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了x(小球与弹簧不拴连)，如图3所示．将细绳剪断后(　　)．图3A．小球立即获得的加速度B．小球在细绳剪断瞬间起开始做平抛运动C．小球落地的时间等于D．小球落地的速

5、度大于解析　细绳剪断瞬间，小球受竖直方向的重力和水平方向的弹力作用，选项A、B均错；水平方向的弹力不影响竖直方向的自由落体运动，故落地时间由高度决定，选项C正确；重力和弹力均做正功，选项D正确．答案　CD7.乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择．若某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行，如图4所示．在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行)．则(　　)．图4A．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上B．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下C．小物块受到的滑动摩擦力为mg

6、＋maD．小物块受到的静摩擦力为mg＋ma解析　小物块相对斜面静止，因此小物块与斜面间的摩擦力是静摩擦力．缆车以加速度a上行，小物块的加速度也为a，以物块为研究对象，则有f－mgsin30°＝ma，f＝mg＋ma，方向平行斜面向上．答案　AD8．如图5所示，质量分别为m和2m的两个小球置于光滑水平面上，且固定在一轻质弹簧的两端，已知弹簧的原长为L，劲度系数为k.现沿弹簧轴线方向在质量为2m的小球上有一水平拉力F，使两球一起做匀加速运动，则此时两球间的距离为(　　)．图5A.B.C．L＋D．L＋解析　两个小球一起做匀加速直线运动，加速度相等，对系统进行

7、受力分析，由牛顿第二定律可得：F＝(m＋2m)a，对质量为m的小球水平方向受力分析，由牛顿第二定律和胡克定律，可得：kx＝ma，则此时两球间的距离为L＋，C正确．答案　C9．如图6所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO、bO、cO，其下端都固定于底部圆心O，而上端则搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°.若有三个小孩同时从a、b、c处开始下滑(忽略阻力)，则(　　)图6A．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点解析设圆柱半径为R，滑板长l＝，a＝g·sinθ，t＝＝，

8、分别将θ＝30°，45°，60°代入计算可知，ta＝tc≠tb，故D对．答案D10．如图7所示，m＝1.0k