新06.牛顿第二定律的综合应用专题训练(题型全面)

2024高考物理一轮复习专题练习及解析—牛顿第二定律的综合应用1.(多选)(2023·河北唐山市高三检测)光滑水平面上放有相互接触但不粘连的两个物体A、B，物体A质量m1＝1kg，物体B质量m2＝2kg.如图所示，作用在两物体A、B上的力随时间变化的规律分别为F A＝3＋2t(N)、F B＝8－3t(N)．下列说法正确的是()A．t＝0时，物体A的加速度大小为3m/s2B．t＝1s时，物体B的加速度大小为2.5m/s2C．t＝1s时，两物体A、B恰好分离s时，两物体A、B恰好分离D．t＝272.(2021·全国甲卷·14)如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P 处，上部架在横杆上．横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变．将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关．若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将()A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大3.如图所示，质量为M、中间为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑凹槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心和小铁球圆心的连线与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A．小铁球受到的合外力方向水平向左B．凹槽对小铁球的支持力大小为mgsinαC．凹槽与小铁球组成的系统的加速度大小a＝g tanαD．推力大小F＝Mg tanα4.(多选)(2023·四川成都市石室中学模拟)我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车．假设某列动车组各车厢质量均相等，在做匀加速直线运动时每节动车提供的动力均为F，动车组在水平直轨道上运行过程中每节车厢受到的阻力均为F f.该动车组由8节车厢组成，其中第1、3、6节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组()A．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B．做匀加速直线运动时，第5、6节车厢间的作用力为1.125FC．做匀加速直线运动时，第5、6节车厢间的作用力为0.125FD．做匀加速直线运动时，第6、7节车厢间的作用力为0.75F5.(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·河南许昌市高三月考)如图所示，置于粗糙水平面上的物块A和B 用轻质弹簧连接，在水平恒力F的作用下，A、B以相同的加速度向右运动．A、B的质量关系为m A>m B，它们与地面间的动摩擦因数相等．为使弹簧稳定时的伸长量增大，下列操作可行的是()A．仅增大B的质量B．仅将A、B的位置对调C．仅增大水平面的粗糙程度D．仅增大水平恒力F7.(多选)如图所示，细线的一端固定在倾角为30°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球，静止时细线与斜面平行，(已知重力加速度为g )．则()A ．当滑块向左做匀速运动时，细线的拉力大小为0.5mgB ．若滑块以加速度a ＝g 向左加速运动时，线的拉力大小为mgC ．当滑块以加速度a ＝g 向左加速运动时，小球对滑块的压力不为零D ．当滑块以加速度a ＝2g 向左加速运动时，线的拉力大小为2mg8.(多选)物块B 放在光滑的水平桌面上，其上放置物块A ，物块A 、C 通过细绳相连，细绳跨过定滑轮，如图所示，物块A 、B 、C 质量均为m ，现释放物块C ，A 和B 一起以相同加速度加速运动，不计细绳与滑轮之间的摩擦力，重力加速度大小为g ，A 、B 未与滑轮相撞，C 未落地，则细绳中的拉力大小及A 、B 间的摩擦力大小分别为()A ．F T ＝mgB ．F T ＝23mgC ．F f ＝23mgD ．F f ＝13mg 9．(多选)如图甲所示，用一水平力F 拉着一个静止在倾角为θ的光滑固定斜面上的物体，逐渐增大F ，物体做变加速运动，其加速度a 随外力F 变化的图像如图乙所示，重力加速度取g ＝10m/s 2，根据图乙中所提供的信息可以计算出()A．物体的质量B．斜面倾角的正弦值C．加速度为6m/s2时物体的速度D．物体能静止在斜面上所施加的最小外力10．(多选)如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A，滑块A受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出滑块A的加速度a，得到如图乙所示的a－F图像，A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，则()A．滑块A的质量为4kgB．木板B的质量为2kgC．当F＝10N时滑块A加速度为6m/s2D．滑块A与木板B间的动摩擦因数为0.211．(多选)(2019·全国卷Ⅲ·20)如图(a)，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平．t＝0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t＝4s时撤去外力．细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示，木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示．木板与实验台之间的摩擦可以忽略．重力加速度取10m/s2.由题给数据可以得出()A．木板的质量为1kgB．2～4s内，力F的大小为0.4NC．0～2s内，力F的大小保持不变D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.212.一个质量m＝0.5kg的小物块(可看为质点)，以v0＝2m/s的初速度在平行斜面向上的拉力F＝6N作用下沿斜面向上做匀加速运动，经t＝2s的时间物块由A 点运动到B点，A、B之间的距离L＝8m，已知斜面倾角θ＝37°，重力加速度g 取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)物块加速度a的大小；(2)物块与斜面之间的动摩擦因数μ；(3)若拉力F的大小和方向可调节，如图所示，为保持原加速度不变，F的最小值是多少.1．BD 2.D 3.C 4.CD 5.AC6．ABD7.AC8．BD[以C为研究对象，由牛顿第二定律得mg－F T＝ma；以A、B为研究对象，由牛顿第二定律得F T＝2ma，联立解得F T＝23mg，a＝13g；以B为研究对象，由牛顿第二定律得F f＝ma，得F f＝13mg，故选B、D.]9．ABD[对物体，由牛顿第二定律有F cosθ－mg sinθ＝ma，可得a＝cosθmF－g sinθ，故a－F图像的斜率为k＝cosθm＝0.4kg－1，纵轴截距为b＝－g sinθ＝－6 m/s2，解得物体质量为m＝2kg，sinθ＝0.6，故A、B正确；由于外力F为变力，物体做非匀变速运动，故利用高中物理知识无法求出加速度为6m/s2时物体的速度，故C错误；物体能静止在斜面上所施加的最小外力为F min＝mg sinθ＝12N，故D正确．]10．BC[设滑块A的质量为m，木板B的质量为M，滑块A与木板B间的动摩擦因数为μ.由题图乙可知，当F＝F m＝6N时，滑块A与木板B达到最大共同加速度为a m＝2m/s2，根据牛顿第二定律有F m＝(M＋m)a m，解得M＋m＝3kg；当F＞6N时，A与B将发生相对滑动，对A单独应用牛顿第二定律有F－μmg＝ma，整理得a＝Fm－μg；根据题图乙解得m＝1kg，μ＝0.4，则M＝2kg，A、D错误，B正确．当F＝10N时，滑块A的加速度为a A＝F－μmgm＝6m/s2，C正确．] 11．AB[由题图(c)可知木板在0～2s内处于静止状态，再结合题图(b)中细绳对物块的拉力f在0～2s内逐渐增大，可知物块受到木板的摩擦力逐渐增大，故可以判断木板受到的水平外力F也逐渐增大，选项C错误；由题图(c)可知木板在2～4s内做匀加速运动，其加速度大小为a1＝0.4－04－2m/s2＝0.2m/s2，对木板进行受力分析，由牛顿第二定律可得F－F f＝ma1，在4～5s内做匀减速运动，其加速度大小为a2＝0.4－0.25－4m/s2＝0.2m/s2，由牛顿第二定律得F f＝ma2，另外由于物块静止不动，同时结合题图(b)可知物块与木板之间的滑动摩擦力F f＝0.2N，解得m ＝1kg、F＝0.4N，选项A、B正确；由于不知道物块的质量，所以不能求出物块与木板之间的动摩擦因数，选项D错误．]12．(1)2m/s2(2)0.5(3)1255N解析(1)根据L＝v0t＋12at2，代入数据解得a＝2m/s2.(2)根据牛顿第二定律有F－mg sinθ－μmg cosθ＝ma，代入数据解得μ＝0.5.(3)设F与斜面夹角为α，平行斜面方向有F cosα－mg sinθ－μF N＝ma 垂直斜面方向有F N＋F sinα＝mg cosθ联立解得F＝ma＋mg(sinθ＋μcosθ)cosα＋μsinα＝ma＋mg(sinθ＋μcosθ)μ2＋1sin(φ＋α)当sin(φ＋α)＝1时，F有最小值F min，代入数据解得F min＝1255N.。

2024届全国高考复习物理历年好题专项（牛顿第二定律的综合应用）练习1．图示为河北某游乐园中的一个游乐项目“大摆锤”，该项目会让游客体会到超重与失重带来的刺激．以下关于该项目的说法正确的是()A．当摆锤由最高点向最低点摆动时，游客会体会到失重B．当摆锤由最高点向最低点摆动时，游客会体会到超重C．当摆锤摆动到最低点时，游客会体会到明显的超重D．当摆锤摆动到最低点时，游客会体会到完全失重2．(多选)随着科技的发展，我国的航空母舰上将安装电磁弹射器以缩短飞机的起飞距离．如图所示，某航空母舰的水平跑道总长l＝180 m，电磁弹射区的长度l1＝80 m，一架质量m＝2.0×104kg的飞机，其喷气式发动机可为飞机提供恒定的推力F推＝1.2×105N，假设飞机在航母上受到的阻力恒为飞机重力的15.若飞机可看成质量恒定的质点，从右边沿离舰的起飞速度v＝40 m/s，航空母舰始终处于静止状态(电磁弹射器提供的牵引力恒定，取g＝10 m/s2).下列说法正确的是()A．飞机在电磁弹射区运动的加速度大小a1＝5.0 m/s2B．飞机在电磁弹射区的末速度大小v1＝20 m/sC．电磁弹射器对飞机的牵引力F牵的大小为2×104 ND．电磁弹射器在弹射过程中的功率是不变的3．(多选)如图甲所示，建筑工地的塔吊可将建筑材料竖直向上提升到一定的高度．若选竖直向上为正方向，用传感器测得建筑材料由静止开始运动过程中，竖直方向的加速度a 随位移x变化的规律如图乙所示．下列判断正确的是()A．在0～2 m内，建筑材料做匀加速直线运动B．当x＝2 m时，建筑材料的速度为1 m/sC．在4～6 m内，建筑材料处于超重状态6－2sD．在2～4 m内，建筑材料上升过程所用的时间为()4.[2023ꞏ江苏南京三模]如图为两张拍照频率相同的频闪照片，拍照对象是相同斜坡上运动的同一滑块．其中一张为滑块从斜坡顶部静止释放后运动到底部的照片；另一张为该滑块从斜坡底部冲到顶部时速度刚好为零的照片．已知滑块与斜坡的动摩擦因数为μ，斜坡的倾角为θ，可以判断()A．上图为滑块沿斜坡向下运动的照片B．滑块在两斜坡底部时的重力功率大小相等C．μ>tan θD．两照片中斜坡对滑块的作用力不同5.[2023ꞏ安徽庐江模拟](多选)如图所示，一质量M＝3 kg、倾角为α＝45°的斜面体放在光滑水平地面上，斜面体上有一质量为m＝1 kg的光滑楔形物体．用一水平向左的恒力F作用在斜面体上，系统恰好保持相对静止地向左运动．重力加速度为g＝10 m/s2，下列判断正确的是()A．系统做匀速直线运动B．F＝40 NC．斜面体对楔形物体的作用力大小为52ND．增大力F，楔形物体将相对斜面体沿斜面向上运动6.[2023ꞏ湖南长沙长郡中学模拟]如图所示，升降机天花板上固定一轻滑轮，跨过滑轮的光滑轻绳分别系有物块A和B，B的下面是压力传感器C.系统静止时压力传感器C的读数为F1，当升降机以加速度a(a﹤g)加速下降时，压力传感器C的读数为F2.已知重力加速度为g，则F 1F 2的值为( ) A ．g g －a B ．g g ＋a C ．g －a g ＋a D ．g ＋a g －a7．(多选)如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，有两个物块P 和Q ，质量分别为m 1和m 2，用与斜面平行的轻质弹簧连接，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 ＝F m 1＋m 2B ．弹簧的弹力大小为T ＝m 2m 1＋m 2 FC ．若只增大m 2，两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8．[2023ꞏ上海金山区模拟]“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动．如图所示，弹性轻绳的上端固定在O 点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的力传感器相连，传感器示数为1 200 N ．打开扣环，人从A 点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B 上升到最高位置C 点，在B 点时速度最大．人与装备总质量m ＝60 kg(可视为质点).忽略空气阻力，重力加速度g 取10 m/s 2.下列说法正确的是( )A ．在C 点，人所受合力为零B ．在B 点，弹性绳的拉力为零C ．上升过程，人的加速度先减小再增大后不变D ．打开扣环瞬间，人的加速度大小为10 m/s 29．[2022ꞏ湖南卷](多选)球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为M .飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比(即F 阻＝k v 2，k 为常量).当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为10 m/s ；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为5 m/s.重力加速度大小为g ，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是( )A．发动机的最大推力为1.5 MgB．当飞行器以5 m/s匀速水平飞行时，发动机推力的大小为174 MgC．发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为53m/sD．当飞行器以5 m/s的速率飞行时，其加速度大小可以达到3 g10．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．某运送防疫物资的班列由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．F20[答题区]题号12345678910 答案11.[2023ꞏ山东临沂二模]冰壶比赛是2022年北京冬奥会比赛项目之一，比赛场地示意图如图．在某次比赛中，中国队运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以速度v0＝3 m/s沿虚线滑出．从此时开始计时，在t＝10 s时，运动员开始用毛刷一直连续摩擦冰壶前方冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小，最后冰壶恰好停在圆心O处．已知投掷线AB与O之间的距离s＝30 m，运动员摩擦冰面前冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1＝0.02，摩擦冰面前后冰壶均做匀变速直线运动．重力加速度g＝10 m/s2.求：(1)t＝10 s时冰壶的速度及冰壶与AB的距离；(2)冰壶与被摩擦后的冰面之间的动摩擦因数μ2.12．[2022ꞏ浙江6月]物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度l1＝4 m，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接．若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为μ＝29，货物可视为质点(取cos 24°＝0.9，sin 24°＝0.4).(1)求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度a1的大小；(2)求货物在倾斜滑轨末端时速度v的大小；(3)若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2 m/s，求水平滑轨的最短长度l2.参考答案1．答案：C答案解析：当摆锤由最高点向最低点摆动时，先具有向下的加速度分量，后有向上的加速度分量，即游客先体会到失重后体会到超重．当摆锤摆动到最低点时，具有方向向上的最大加速度，此时游客体会到明显的超重，故选C.2．答案：AC答案解析：根据牛顿第二定律，飞机离开电磁弹射区后有F 推－0.2mg ＝ma 2，解得a 2＝4.0 m/s 2.由v 2－v 21 ＝2a 2(l －l 1)，解得飞机在电磁弹射区的末速度v 1＝202 m/s ，由v 21 ＝2a 1l 1，解得飞机在电磁弹射区运动的加速度a 1＝5.0 m/s 2，根据牛顿第二定律有F 牵＋F 推－0.2mg ＝ma 1，代入数据解得F 牵＝2×104N ，故B 错误，A 、C 项正确；根据P ＝F v 可知电磁弹射器在弹射过程中的功率不断增加，故D 错误．3．答案：CD答案解析：由a - x 图像可知，在0～2 m 内，建筑材料的加速度增大，不是匀加速直线运动，A 错误；由无限分割求和思想，类比匀变速运动公式v 2＝2ax 得，在0～2 m 内图线与x 轴所包围的面积为v 22 2 ，即v 22 2 ＝12 ×1×2 m 2/s 2，当x ＝2 m 时v 2＝2 m/s ，B 错误；在4～6 m 内，加速度向上，建筑材料处于超重状态，C 正确；在0～4 m 内，图线与x 轴所包围的面积为12 ×(2＋4)×1 m 2/s 2＝v 24 2 解得，当x ＝4 m 时的速度为v 4＝6 m/s ，在2～4m 内，建筑材料做匀加速运动，上升过程所用的时间为t ＝v 4－v 2a ，解得t ＝()6－2 s ，D 正确．4．答案：D答案解析：下滑时，根据牛顿第二定律mg sin θ－μmg cos θ＝ma 1，上滑时，根据牛顿第二定律mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 2，显然a 2>a 1，将上滑过程看作加速度为a 2的从零开始的匀加速直线运动，则其下滑的时间更短，拍摄到的滑块的数量更少，故上图为上滑的照片，故A 错误；将上滑过程看作加速度为a 2的从零开始的匀加速直线运动，根据速度—位移关系v 2＝2ax ，可知，到底端时，速度较大，则速度沿竖直方向的分量较大，则重力的功率较大，故B 错误；因为滑块从斜坡顶部静止释放会下滑，所以mg sin θ>μmg cos θ，μ<tan θ，故C 错误；垂直斜坡方向，斜坡的支持力相同，沿斜坡方向，摩擦力方向大小相同方向相反，则斜坡对滑块的作用力不同，故D 正确．5．答案：BD答案解析：对整体受力分析如图甲所示，由牛顿第二定律有F ＝(M ＋m )a ；对楔形物体受力分析如图乙所示，由牛顿第二定律有mg tan 45°＝ma ；可得F ＝40 N ，a ＝10 m/s 2，A 错误，B 正确；斜面体对楔形物体的作用力F N2＝mg sin 45° ＝2 mg ＝102 N ，C 错误；外力F 增大，则斜面体加速度增加，楔形物体不能获得那么大的加速度，将会相对斜面体沿斜面上滑，D正确．6．答案：A答案解析：静止时，压力传感器C的读数F1＝(m B－m A)g，当升降机以加速度a加速下降时，对于物块A有m A g－T＝m A a，对于物块B有m B g－T－F2＝m B a，解得F2＝(m B－m A)(g－a)，因此F1F2＝（m B－m A）g（m B－m A）（g－a）＝gg－a，A正确．7．答案：BC答案解析：对整体受力分析，根据牛顿第二定律有F－(m1＋m2)g sin θ＝(m1＋m2)a，解得a＝Fm1＋m2－g sin θ，A错误；对m2受力分析，根据牛顿第二定律有F弹－m2g sin θ＝m2a，解得F弹＝m2m1＋m2F，B正确；根据F弹＝m2Fm1＋m2＝Fm1m2＋1，可知若只增大m2，两物块一起向上匀加速运动时，弹簧弹力变大，根据胡克定律可知，弹簧伸长量变大，则两物块的间距变大，C正确；根据F弹＝m2Fm1＋m2可知，只增大θ，两物块一起向上匀加速运动时，弹力不变，根据胡克定律可知，弹簧伸长量不变，则两物块的间距不变，D错误．8．答案：C答案解析：因C点为最高点，此时人速度为零，受到重力，合力不为零，A错误；在B 点时速度为零，此时加速度为零，合力为零，绳的拉力大小等于重力的大小，B错误；上升过程中，开始是竖直向上的拉力大于重力，合力向上，根据牛顿第二定律可知F－mg＝ma，人的加速度方向竖直向上，随着人的上升，绳的形变量变小，拉力变小，合力变小，加速度减小，当到达B点时速度最大，合力为零，加速度为零，之后，由牛顿第二定律有mg－F ＝ma，拉力继续减小，加速度反向增大，当弹性绳恢复原长后，拉力为零，人只受重力，加速度等于重力加速度，不再变化，直至最高点，C正确；根据题意可知，释放前人受到竖直向下的重力和拉力以及橡皮绳竖直向上的拉力，由平衡条件有F1＝F＋mg，打开扣环瞬间，人受到重力和橡皮绳竖直向上的拉力，由牛顿第二定律得F－mg＝ma，联立解得，打开扣环瞬间，人的加速度大小为a＝20 m/s2，D错误．9．答案：BC答案解析：当飞行器关闭发动机以速率v1＝10 m/s匀速下落时，有Mg＝k v21，当飞行器以速率v2＝5 m/s匀速向上运动时，有Mg＋k v22＝F max，联立解得F max＝1.25Mg，A项错误；当飞行器以速率v2＝5 m/s匀速水平飞行时，飞行器受重力、推力和空气阻力作用而平衡，由平衡条件有F2＝(Mg)2＋(k v22)2，解得F＝174 Mg，B项正确；当飞行器以最大推力F max推动飞行器水平飞行时，由平衡条件有F2max－(Mg)2＝(k v23)2，解得v3＝53m/s，C项正确；当飞行器最大推力向下，飞行器以5 m/s的速率向上减速飞行时，其加速度向下达到最大值，由牛顿第二定律有Mg＋F max＋k v22＝Ma max，解得a max＝2.5g，D项错误．10．答案：C答案解析：设每节车厢的质量为m，每节车厢所受摩擦力、空气阻力为F f，从第3节到第40节车厢看成一个整体，对其进行受力分析，由牛顿第二定律得：F－(40－2)×F f＝(40－2)×ma，解得：F＝38×(F f＋ma)，把最后两节车厢看成一个整体，对其进行受力分析，由牛顿第二定律得：F′－2F f＝2ma，解得：F′＝2×(F f＋ma)，联立解得倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为：F′＝F19，C正确，A、B、D错误．11．答案：(1)1 m/s 20 m (2)0.005答案解析：(1)不摩擦冰面时，冰壶做匀减速直线运动，设加速度大小为a 1，t ＝10 s 时速度为v ，滑行距离为s 1，则由牛顿第二定律有：μ1mg ＝ma 1，由匀变速直线运动规律v ＝v 0－a 1t 、s 1＝v 0t －12 a 1t 2，解得a 1＝0.2 m/s 2、v ＝1 m/s 、s 1＝20 m.(2)摩擦冰面时冰壶仍做匀减速直线运动，设加速度大小为a 2，滑行距离为s 2，则由匀变速直线运动规律：0－v 2＝－2a 2s 2，由牛顿第二定律有：μ2mg ＝ma 2，且s ＝s 1＋s 2，解得μ2＝0.005.12．答案：(1)2 m/s 2 (2)4 m/s (3)2.7 m答案解析：(1)根据牛顿第二定律mg sin 24°－μmg cos 24°＝ma 1a 1＝2 m/s 2.(2)根据匀加速直线运动规律v 2＝2a 1l 1v ＝4 m/s.(3)根据匀变速直线运动规律及牛顿第二定律v 21 －v 2＝2a 2l 2a 2＝－μgl 2＝2.7 m ．。

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．质量为2kg的物体置于水平地面上，用l0 N水平拉力使它从静止开始运动，第3秒末的速度达到6 m／s，此时撤去拉力。

问：（1）物体在运动过程中受到的地面摩擦力有多大?（2）撤去拉力后物体还能继续运动多长时间?计算时取g=10 m／s2。

(3)物体运动的总位移是多大？2．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？3．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)4.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，（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）5.如图所示，用与水平方向成θ角向上的推力将重为G的物体压在竖直的墙上，（1）若物体保持静止的状态，受到墙对它的弹力和摩擦力。

（2）若物体沿着墙壁向上匀速运动，求物体与墙壁之间的摩擦因数。

(3）若物体沿着墙壁向下匀速运动，求物体与墙壁之间的摩擦因数。

（只列出式子）（4）若物体沿着墙壁向上匀加速运动，加速度为a，且推力大小为F，求物体与墙壁之间的摩擦因数。

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。

最新高中物理牛顿第二定律经典例题（精彩4篇）（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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牛顿第二定律精品试题1．关于物体的加速度和所受合外力的关系，有下列几种说法，其中正确的是()A．物体所受的合外力为零，加速度一定为零B．合外力发生变化时，物体的加速度一定改变C．物体所受合外力的方向一定和物体加速度的方向相同D．物体所受合外力的方向可能和物体加速度的方向相反2．给静止在光滑水平面上的物体施加一个水平拉力，当拉力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是()A．物体同时获得速度和加速度B．物体立即获得加速度，但速度仍为零C．物体立即获得速度，但加速度仍为零D．物体的速度和加速度均为零3．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＝Fa可知，物体的质量与其所受的合力成正比，与其运动的加速度成反比C．由a＝Fm可知，物体的加速度与其所受的合力成正比，与其质量成反比D．由m＝Fa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而求出4．在牛顿第二定律的表达式F＝kma中，有关比例系数k 的下列说法中正确的是()A．在任何情况下k都等于1B ．k 的数值由质量、加速度和力的大小决定C ．k 的数值由质量、加速度和力的单位决定D ．在国际单位制中k ＝15．一个质量为m ＝2 kg 的物体静止于光滑的水平面上，现在作用在物体上两个水平拉力F 1、F 2，已知F 1＝3 N ，F 2＝4 N ，则物体的加速度大小可能是( ) A ．0.5 m/s 2 B ．2.5 m/s 2 C ．4 m/s 2 D ．3.5 m/s 26.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 ．F 1 B ．F 2 C ．（F 1+F 2）/2 D ．（F 1-F 2）/27.如图所示，A 、B 两条直线是在A 、B 两地分别用竖直向上的力F 拉质量分别为m A 、m B 的物体得出的两个加速度a 与力F 的关系图线，由图线分析可知（ ） A ．两地的重力加速度g A ＞g B B ．m A ＜m BC ．两地的重力加速度g A ＜g BD ．m A ＞m B 8.12F 1F 2A aBFO图3如图3所示，一个铁球从竖直立在地面上的轻质弹簧正上方某处自由落下，接触弹簧后弹簧做弹性压缩．从它接触弹簧开始到弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度和受到的合力的变化情况是( )A ．合力变小，速度变小B ．合力变小，速度变大C ．合力先变大后变小，速度先变小后变大D ．合力先变小后变大，速度先变大后变小9．如图6所示，光滑水平面上，水平恒力F 拉小车和木块一起做匀加速直线运动，小车质量为M ，木块质量为m ，它们的共同加速度为a ，木块与小车间的动摩擦因数为μ，则在运动过程中( )图6A ．木块受到的摩擦力大小一定为μmgB ．木块受到的合力大小为maC ．小车受到的摩擦力大小为mFm ＋MD ．小车受到的合力大小为(m ＋M)aE .小车受到的合力大小为F F .小车受到的合力大小为F-maG .小车受到的合力大小为Ma10.(2012·江苏单科·5)如图9所示，一夹子夹住木块，在力F 作用下向上提升．夹子和木块的质量分别为m 、M ，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f ，若木块不滑动，力F 的最大值是 ( )A.2f (m ＋M )MB.2f (m ＋M )mC.2f (m ＋M )M －(m ＋M )gD.2f (m ＋M )m＋(m ＋M )g 11．(2012·安徽理综·17)如图11所示，放在固定斜面上的物块以加速度a 沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F ，则 ( ) 图11A ．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12．如图4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为30°的光滑斜面上，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( )A．都等于g2 B.g2和0 图4C.M A＋M BM B·g2和0 D．0和M A＋M BM B·g213.图4如图4所示，质量为4 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5.物体受到大小为20 N与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用时，沿水平面做匀加速运动，求物体加速度的大小．(g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos 37°＝0.8)14.图2如图2所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，小球的悬线偏离竖直方向37°，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg.(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；(2)求悬线对球的拉力．15.质量为m人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上加速运动，a与水平方向夹角为θ。

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。

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。

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。

§4.4 牛顿第二定律的应用――― 连接体问题【典型例题】例1.两个物体A 和B ，质量分别为m 1和m 2，互相接触放在光滑水平面上，如图所示，对物体A 施以水平的推力F ，则物体A 对物体B 的作用力等于（ ） A.F m m m 211+ B.F m m m 212+ C.FD.F m21扩展：1.若m 1与m 2与水平面间有摩擦力且摩擦因数均为μ则对B 作用力等于 。

2.如图所示，倾角为α的斜面上放两物体m 1和m 2，用与斜面平行的力F 推m 1，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θ的光滑斜面下滑， 木板上站着一个质量为m 的人，问（1）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μ＝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 ＝10m/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μ＝0.22。

在箱子顶板处系一细线，悬挂一个质量m ＝1.0kg 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 方向θ＝30°角，则F 应为多少？（g ＝10m/s 2）【能力训练】1.如图所示，质量分别为M 、m 的滑块A 、B 叠放在固定的、 倾角为θ的斜面上，A 与斜面间、A 与B 之间的动摩擦因数分别为μ1，μ2，当A 、B 从静止开始以相同的加速度下滑时， B 受到摩擦力（ ）A.等于零B.方向平行于斜面向上C.大小为μ1mgcos θD.大小为μ2mgcos θ2.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，下端固定一个质量为m 的小球。

小球上下振动时，框架始终没有跳起，当框架对地面压力为零瞬间，小球的加 速度大小为（ ）A.gB.g m m M - C.0 D.g mmM + 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 物体上加一个小物体，它和中间的物体一起运动，且原拉力FA.T a 增大B.T b 增大C.T a 变小D.T b 不变4.如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量 为M 的竖直竹竿，当竿上一质量为m 的人以加速度a 加速下滑时， 竿对“底人”的压力大小为（ ）A.（M+m ）gB.（M+m ）g －maC.（M+m）g+ma D.（M －m ）g 5.如图，在竖直立在水平面的轻弹簧上面固定一块质量不计 的薄板，将薄板上放一重物，并用手将重物往下压，然后突 然将手撤去，重物即被弹射出去，则在弹射过程中，（即重 物与弹簧脱离之前），重物的运动情况是（） A.一直加速B.先减速，后加速C.先加速、后减速D.匀加速6.如图所示，木块A 和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，当沿水平方向抽出木块C 的瞬时，A 和A = ，a B=。

牛顿第二定律1.牛顿第二定律的表述（内容）物体的加速度跟物体所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同，公式为：F=ma（其中的F和m、a必须相对应）。

对牛顿第二定律理解：（1）F=ma中的F为物体所受到的合外力．（2）F＝ma中的m，当对哪个物体受力分析，就是哪个物体的质量，当对一个系统（几个物体组成一个系统）做受力分析时，如果F是系统受到的合外力，则m是系统的合质量．（3）F＝ma中的F与a有瞬时对应关系，F变a则变，F大小变，a则大小变，F方向变a也方向变．（4）F＝ma中的F与a有矢量对应关系，a的方向一定与F的方向相同。

（5）F＝ma中，可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度，也可以求某一个方向合外力的加速度．若F为物体受的合外力，那么a表示物体的实际加速度；若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力，那么a表示物体在该方向上的分加速度；若F为物体受的若干力中的某一个力，那么a仅表示该力产生的加速度，不是物体的实际加速度。

（6）F＝ma中，F的单位是牛顿，m的单位是千克，a的单位是米／秒2．（7）F＝ma的适用范围：宏观、低速2.应用牛顿第二定律解题的步骤①明确研究对象。

可以以某一个物体为对象，也可以以几个物体组成的质点组为对象。

设每个质点的质量为m i，对应的加速度为a i，则有：F合=m1a1+m2a2+m3a3+……+m n a n对这个结论可以这样理解：先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律：∑F1=m1a1，∑F2=m2a2，……∑F n=m n a n，将以上各式等号左、右分别相加，其中左边所有力中，凡属于系统内力的，总是成对出现的，其矢量和必为零，所以最后实际得到的是该质点组所受的所有外力之和，即合外力F。

②对研究对象进行受力分析。

（同时还应该分析研究对象的运动情况（包括速度、加速度），并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。

③若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动，一般用平行四边形定则（或三角形定则）解题；若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动，一般用正交分解法解题（注意灵活选取坐标轴的方向，既可以分解力，也可以分解加速度）。

例题解析1．已知作用在物体上的力，分析、确定物体的运动状态．【例1】一个静止在水平面上的物体，质量为2kg ，受水平拉力F ＝6N 的作用从静止开始运动，已知物体与平面间的动摩擦因数 μ＝0.2，求物体2s 末的速度及2s 内的位移． 〔分析〕此题描述的物体过程是：停在粗糙水平面上的物体在恒定外力作用下的运动，是一个已知物体受力而求解物体运动情况的问题，物体受拉力及摩擦力，初速度为零，运动时间为2s 〔解题步骤〕①确定研究对象，对物体进行受力分析： 研究对象为物体，其受力分析如图1：物体受4个力作用，其中竖直方向的重力G 与弹力N 大小相等，方向相反，互相平衡，在水平方向受到拉力F 和摩擦力f ．图1②求出物体所受合力并用牛顿第二定律求解物体加速度ma mg F ==μ （1）2m/s 1102.026=⨯-=-=g m F a μ （2）③根据运动学公式求解速度与位移s m at v v 202=+= （3） m at v s t 22121021220=⨯⨯+=+= （4）【例2】一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角是30°，滑雪板与雪地的动摩擦因数为μ＝0.04，求5s 内滑下的路程? 〔分析〕：该题物理过程是静止在山坡上的滑雪人在恒力作用下从山坡上滑下．是已知物体受力求物体运动情况的问题，与上题是同一类型习题．〔解题步骤〕①确定研究对象并对其进行受力分析：研究对象是滑雪人，其受力分析如图2，受重力G ，弹力N 和摩擦力F ，G 可分解为沿斜面向下的力1F 和垂直斜面的力2F图2在垂直斜面方向上N －2F ＝0 在沿斜面方向上合F ＝1F －F ②求出合F 并根据牛顿第二定律求加速度 θμθcos sin 1mg mg F F F -=-=合θμθcos sin g g mF a -==合)c o s (s i n θμθ-=g＝10)2304.021(⨯-⨯＝4.652s m ③根据运动学公式求出5秒内滑下的路程 s ＝21212=at ×4.65×25＝57m 2F一、选择题1．关于物体运动状态的改变，下列说法中正确的是( )A．物体运动的速率不变，其运动状态就不变B．物体运动的加速度不变，其运动状态就不变C．物体运动状态的改变包括两种情况：一是由静止到运动，二是由运动到静止D．物体的运动速度不变，我们就说它的运动状态不变2．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，合外力一定为零3．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4．在牛顿第二定律公式F=km·a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15．如图1所示，一小球自空中自由落下，与正下方的直立轻质弹簧接触，直至速度为零的过程中，关于小球运动状态的下列几种描述中，正确的是( )A．接触后，小球作减速运动，加速度的绝对值越来越大，速度越来越小，最后等于零B．接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其速度先增加后减小直到为零C．接触后，速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处，加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处D．接触后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方6．在水平地面上放有一三角形滑块，滑块斜面上有另一小滑块正沿斜面加速下滑，若三角形滑块始终保持静止，如图2所示．则地面对三角形滑块( )A．有摩擦力作用，方向向右B．有摩擦力作用，方向向左C．没有摩擦力作用D．条件不足，无法判断7．设雨滴从很高处竖直下落，所受空气阻力f和其速度v成正比．则雨滴的运动情况是( )A．先加速后减速，最后静止B．先加速后匀速C．先加速后减速直至匀速D．加速度逐渐减小到零8．放在光滑水平面上的物体，在水平拉力F 的作用下以加速度a运动，现将拉力F改为2F（仍然水平方向），物体运动的加速度大小变为a′．则( )A．a′=a B．a＜a′＜2aC．a′=2a D．a′＞2a9．一物体在几个力的共同作用下处于静止状态．现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零，又马上使其恢复到原值（方向不变），则( )A．物体始终向西运动B．物体先向西运动后向东运动C．物体的加速度先增大后减小D．物体的速度先增大后减小10、在升降机内的顶上用弹簧秤悬挂一重物，某时刻升降机内的观察者看到弹簧秤读数小于物重，则升降机的运动状态是：( )A．一定向上加速运动Ｂ．可能向上加速运动或向下减速运动Ｃ．一定向下加速运动D．可能向下加速运动或向上减速运动11、静止在水平面上的物体，受水平恒力F 作用由静止开始运动，经位移S后撤去力F，然后又经过2S 而停止，则物体在运动中受阻力应为：( )A ．F/2B ．2FC ．F/3D ．3F12、如图3示，弹簧秤悬挂着质量均为1千克的A 和B ，A 、B 之间以细线相连。

F37图 1F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sin37°=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 = 80kg ，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=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。

考点12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＝x 1－x2＝L(板长)；滑块和木板反向运动时，位移之和Δx＝x2＋x1＝L。