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(完整版)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=330N

C.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】.(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.a 1=0,a 2=g

B. a 1=g, a 2=g

C. a 1=0, a 2=(m+M)g/M

D. a 1=g, a 2=(m+M)g/M

题型三 牛顿第二定律的独立性

3 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】.(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 m

B .54 m

C .72 m

D .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10 m/s 2

)

参考答案

例1、B例2、a A=0 a B=3/2g

1【答案】BC 答案:D

2答案:B球瞬间加速度aB=0.aA=2g,方向向下.答案c

3答案

4、【答案】BD答案:B

5、【答案】 2.6 m/s2 0.57 m/s2

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