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1、专题3.2 牛顿第二定律及其应用1如图6所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为()图6A0B大小为g，方向竖直向下C大小为g，方向垂直木板向下D大小为g，方向水平向右答案C2一个质量为m1kg的物块静止在水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数0.2.从t0时刻起物块同时受到两个水平力F1与F2的作用，若力F1、F2随时间的变化如图1所示，设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，则物块在此后的运动过程中()图1A物块从t0时刻开始运动B物块运动后先做加速运动再做减速运动，最后
2、匀速运动C物块加速度的最大值是3m/s2D物块在t4s时速度最大答案C3如图2所示，光滑水平面上，A、B两物体用轻弹簧连接在一起，A、B的质量分别为m1、m2，在拉力F作用下，A、B共同做匀加速直线运动，加速度大小为a，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度大小为a1和a2，则()图2Aa10，a20Ba1a，a2aCa1a，a2aDa1a，a2a答案D解析撤去拉力F前，设弹簧的劲度系数为k，形变量为x，对A由牛顿第二定律得kxm1a；撤去拉力F后，弹簧的形变量保持不变，对A由牛顿第二定律得kxm1a1，对B由牛顿第二定律kxm2a2，解得a1a、a2a，故选项D正确4一皮带传送装置如图3
3、所示，皮带的速度v足够大，轻弹簧一端固定，另一端连接一个质量为m的滑块，已知滑块与皮带之间存在摩擦，当滑块放在皮带上时，弹簧的轴线恰好水平，若滑块放到皮带上的瞬间，滑块的速度为零，且弹簧正好处于自然长度，则当弹簧从自然长度到第一次达到最长这一过程中，滑块的速度和加速度的变化情况是()图3A速度增大，加速度增大B速度增大，加速度减小C速度先增大后减小，加速度先增大后减小D速度先增大后减小，加速度先减小后增大答案D解析滑块在水平方向受向左的滑动摩擦力Ff和弹簧向右的拉力F拉kx，合力F合FfF拉ma，当弹簧从自然长度到第一次达最长这一过程中，x逐渐增大，拉力F拉逐渐增大，因为皮带的速度v足够大，所
4、以合力F合先减小后反向增大，从而加速度a先减小后反向增大；滑动摩擦力与弹簧弹力相等之前，加速度与速度同向，滑动摩擦力与弹簧弹力相等之后，加速度便与速度方向相反，故滑块的速度先增大，后减小5(多选)如图4所示，A、B、C三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间由一轻质细线连接，B、C间由一轻杆相连倾角为的光滑斜面固定在地面上，弹簧、细线与轻杆均平行于斜面，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()图4AA球的加速度沿斜面向上，大小为gsinBC球的受力情况未变，加速度为0CB、C两球的加速度均沿斜面向下，大小均为gsinDB、C之间杆的弹力大小为
5、0答案CD62015年7月的喀山游泳世锦赛中，我省名将陈若琳勇夺女子十米跳台桂冠她从跳台斜向上跳起，一段时间后落入水中，如图8所示不计空气阻力下列说法正确的是()图8A她在空中上升过程中处于超重状态B她在空中下落过程中做自由落体运动C她即将入水时的速度为整个跳水过程中的最大速度D入水过程中，水对她的作用力大小等于她对水的作用力大小答案D解析起跳以后的上升过程中她的加速度方向向下，所以处于失重状态，故A错误；她具有水平初速度，所以不能看做自由落体运动，故B错误；入水过程中，开始时水对她的作用力大小(浮力和阻力)小于她的重力，所以先向下做一段加速运动，即入水后的速度先增大，故C错误；入水过程中，水
6、对她的作用力和她对水的作用力，因是一对作用力与反作用力，二者大小相等故D正确7若货物随升降机运动的vt图象如图5所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是()图5答案B8为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图6所示，当此车减速上坡时，则乘客(仅考虑乘客与水平面之间的作用)()图6A处于超重状态B不受摩擦力的作用C受到向后(水平向左)的摩擦力作用D所受合力竖直向上答案C解析当车减速上坡时，加速度方向沿斜坡向下，人的加速度与车的加速度相同，根据牛顿第二定律知人的合力方向沿斜面向下，合力的
7、大小不变人受重力、支持力和水平向左的静摩擦力，如图将加速度沿竖直方向和水平方向分解，则有竖直向下的加速度，则：mgFNmay.FNmg，乘客处于失重状态，故A、B、D错误，C正确9如图11所示，两轻质弹簧a、b悬挂一质量为m的小铁球，小铁球处于平衡状态，a弹簧与竖直方向成30角，b弹簧水平，a、b两弹簧的劲度系数分别为k1、k2，重力加速度为g，则下列说法正确的是()图11Aa弹簧的伸长量为Ba、b两弹簧的伸长量的比值为C若弹簧b的左端松脱，则松脱瞬间小铁球的加速度为D若弹簧a的下端松脱，则松脱瞬间小铁球的加速度为g答案B a的下端松脱瞬间，弹簧b的弹力不变，弹簧b的弹力和小铁球的重力的合力方
8、向与FTa反向，大小为，由牛顿第二定律得ma2，可得弹簧a的下端松脱瞬间小铁球的加速度为a2g，选项D错误10如图12所示，A、B、C三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与A球相连，A、B间用一个轻杆连接，B、C间由一轻质细线连接倾角为的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，系统处于静止状态，在细线被烧断后瞬间，下列说法正确的是()图12AB球的受力情况未变，加速度为零BA、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为gsinCA、B之间杆的拉力大小为2mgsinDC球的加速度沿斜面向下，大小为2gsin答案B11如图8所示，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，
9、直杆与水平面夹角为30.现小球在F20N的竖直向上的拉力作用下，从A点静止出发向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数为.试求：图8(1)小球运动的加速度大小；(2)若F作用1.2s后撤去，求小球上滑过程中距A点最大距离答案(1)2.5m/s2(2)2.4m解析(1)在力F作用下，由牛顿第二定律得(Fmg)sin30(Fmg)cos30ma1解得a12.5m/s212如图9所示，粗糙的地面上放着一个质量M1.5kg的斜面，斜面部分光滑，底面与地面的动摩擦因数0.2，倾角37，在固定在斜面的挡板上用轻质弹簧连接一质量m0.5kg的小球，弹簧劲度系数k200N/m，现给斜面施加一水平向右的恒力F，使整体向右以a1 m/s2的加速度匀加速运动(已知sin370.6、cos370.8，g10m/s2)图9(1)求F的大小；(2)求出弹簧的形变量及斜面对小球的支持力大小答案(1)6N(2)0.017m3.7N解析(1)整体以a匀加速向右运动，对整体应用牛顿第二定律：F(Mm)g(Mm)a得F6N(2)设弹簧的形变量为x，斜面对小球的支持力为FN对小球受力分析：在水平方向：kxcosFNsinma在竖直方向：kxsinFNcosmg解得：x0.017mFN3.7N.