第二講牛頓第二定律(原卷版+解析)

第二講牛頓第二定律知識(shí)梳理一、牛頓第二定律1.內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。2.表達(dá)式：F＝kma，當(dāng)F、m、a單位采用國(guó)際單位制時(shí)k＝1，F(xiàn)＝ma。3.適用范圍①牛頓第二定律只適用于慣性參考系(相對(duì)地面靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系)。②牛頓第二定律只適用于宏觀物體(相對(duì)于分子、原子)、低速運(yùn)動(dòng)(遠(yuǎn)小于光速)的情況。二、單位制、基本單位、導(dǎo)出單位1.單位制：基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。①基本量：只要選定幾個(gè)物理量的單位，就能夠利用物理公式推導(dǎo)出其他物理量的單位，這些被選定的物理量叫做基本量。②基本單位：基本量的單位。力學(xué)中的基本量有三個(gè)，它們是質(zhì)量、時(shí)間、長(zhǎng)度，它們的單位千克、秒、米就是基本單位。③導(dǎo)出單位：由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)的其他物理量的單位。2.國(guó)際單位制的基本單位基本物理量物理量符號(hào)單位名稱單位符號(hào)長(zhǎng)度l米m質(zhì)量m千克(公斤)kg時(shí)間t秒s電流I安[培]A熱力學(xué)溫度T開(kāi)[爾文]K物質(zhì)的量n，(ν)摩[爾]mol發(fā)光強(qiáng)度I，(IV)坎[德拉]cd知識(shí)訓(xùn)練考點(diǎn)一、牛第二定律的理解1.牛頓第二定律的五個(gè)性質(zhì)(1)矢量性：加速度方向與合力的方向相同，表達(dá)式是矢量式。(2)獨(dú)立性：作用在物體上的每一個(gè)力都可以產(chǎn)生一個(gè)加速度，物體的加速度是所有力產(chǎn)生的加速度的矢量和。(3)因果性：F是產(chǎn)生a的原因。(4)同體性：F、a、m必須針對(duì)同一個(gè)物體或系統(tǒng)(5)瞬時(shí)性：加速度與合力F是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失。

2.合力、加速度、速度的關(guān)系(1)物體的加速度由所受合力決定，與速度無(wú)必然聯(lián)系。(2)合力與速度夾角為銳角時(shí)，物體加速；合力與速度夾角為鈍角時(shí)，物體減速。(3)a＝eq\f(Δv,Δt)是加速度的定義式，a與v、Δv、Δt無(wú)直接關(guān)系；a＝eq\f(F,m)是加速度的決定式。例1、有關(guān)運(yùn)動(dòng)與相互作用的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是()A．一個(gè)物體速度向東，則其受合力一定向東B．一個(gè)物體速度越大，則其受合力一定越大C．一個(gè)物體受合力為0，則其速度一定為0D．一個(gè)物體受合力越大，則其速度變化一定越快例2、(2022·山東省實(shí)驗(yàn)?zāi)M)物塊在水平向右的恒定推力F的作用下剛好沿傾角為30°的固定斜面向上做勻速運(yùn)動(dòng)，已知物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝eq\f(\r(3),3)，重力加速度為g，若推力F改為沿斜面向上推物塊，則物塊的加速度為()A．2g B．eq\f(\r(3),3)gC．(eq\r(3)－1)g D．(eq\r(3)＋1)g例3、如圖所示，彈簧左端固定，右端自然伸長(zhǎng)到O點(diǎn)并系住質(zhì)量為m的物體?，F(xiàn)將彈簧壓縮到A點(diǎn),然后釋放，物體可以一直運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。如果物體受到的阻力(不包括彈簧彈力)恒定,則()A．物體從A到O先加速后減速B．物體從A到O做加速運(yùn)動(dòng),從O到B做減速運(yùn)動(dòng)C．物體運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí),所受合力為零D．物體從A到O的過(guò)程中,加速度逐漸減小例4、如圖甲所示，水平地面上輕彈簧左端固定，右端通過(guò)小物塊壓縮0.4m后鎖定，t＝0時(shí)解除鎖定釋放小物塊．計(jì)算機(jī)通過(guò)小物塊上的速度傳感器描繪出它的v－t圖線如圖乙所示，其中Oab段為曲線，bc段為直線，傾斜直線Od是t＝0時(shí)圖線的切線，已知小物塊的質(zhì)量為m＝2kg，重力加速度g＝10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是()A．小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3B．小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4C．彈簧的勁度系數(shù)為175N/mD．彈簧的勁度系數(shù)為150N/m例5、如圖為用索道運(yùn)輸貨物的情景，已知傾斜的索道與水平方向的夾角為37°，質(zhì)量為m的貨物與車(chē)廂地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3.當(dāng)載重車(chē)廂沿索道向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，貨物與車(chē)廂仍然保持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，貨物對(duì)車(chē)廂水平地板的正壓力為其重力的1.15倍，連接索道與車(chē)廂的桿始終沿豎直方向，重力加速度為g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，那么這時(shí)貨物對(duì)車(chē)廂地板的摩擦力大小為()A．0.35mg B．0.3mgC．0.23mg D．0.2mg例6、(2021·湖南月考)蹦床比賽項(xiàng)目中，若蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力大小與其下壓的形變量呈線性關(guān)系，且比賽全程蹦床始終處于彈性限度內(nèi)，取運(yùn)動(dòng)員上升的最高點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以豎直向下為y軸正方向，忽略空氣阻力。從運(yùn)動(dòng)員某次上升到最高點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，從最高點(diǎn)下降到最低點(diǎn)的過(guò)程中用v、a、t分別表示人的速度、加速度和下落時(shí)間，下列描述速度v與時(shí)間t，加速度a與豎直位置坐標(biāo)y的關(guān)系圖像可能正確的是()例7、如圖所示，質(zhì)量分別為2m和3m的兩個(gè)小球置于光滑水平面上，且固定在勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的兩端。現(xiàn)在質(zhì)量為2m的小球上沿彈簧軸線方向施加大小為F的水平拉力，使兩球一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為()A．eq\f(F,5k) B．eq\f(2F,5k)C．eq\f(3F,5k) D．eq\f(F,k)例8、(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的小球被一根輕質(zhì)橡皮筋A(yù)C和一根繩BC系住，當(dāng)小球靜止時(shí)，橡皮筋處在水平方向上．重力加速度為g，下列判斷中正確的是()A．在AC被突然剪斷的瞬間，BC對(duì)小球的拉力不變B．在AC被突然剪斷的瞬間，小球的加速度大小為gsinθC．在BC被突然剪斷的瞬間，小球的加速度大小為eq\f(g,cosθ)D．在BC被突然剪斷的瞬間，小球的加速度大小為gsinθ例9、如圖所示，質(zhì)量為1.5kg的物體A靜止在豎直固定的輕彈簧上，質(zhì)量為0.5kg的物體B由細(xì)線懸掛在天花板上，B與A剛好接觸但不擠壓?，F(xiàn)突然將細(xì)線剪斷，則剪斷細(xì)線瞬間A、B間的作用力大小為(g取10m/s2)()A．0 B．2.5NC．5N D．3.75N課堂隨練訓(xùn)練1、(多選)下列說(shuō)法正確的是()A．對(duì)靜止在光滑水平面上的物體施加一個(gè)水平力，在力剛作用瞬間，物體立即獲得加速度B．物體由于做加速運(yùn)動(dòng)，所以才受合力作用C．F＝ma是矢量式，a的方向與F的方向相同，與速度方向無(wú)關(guān)D．物體所受合力減小，加速度一定減小，而速度不一定減小訓(xùn)練2、一皮帶傳送裝置如圖所示，輕彈簧一端固定，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊，已知滑塊與皮帶之間存在摩擦?，F(xiàn)將滑塊輕放在皮帶上，彈簧恰好處于自然長(zhǎng)度且軸線水平。若在彈簧從自然長(zhǎng)度到第一次達(dá)到最長(zhǎng)的過(guò)程中，滑塊始終未與皮帶達(dá)到共速，則在此過(guò)程中滑塊的速度和加速度變化情況是()A．速度增大，加速度增大B．速度增大，加速度減小C．速度先增大后減小，加速度先增大后減小D．速度先增大后減小，加速度先減小后增大訓(xùn)練3、如圖所示，某發(fā)射系統(tǒng)內(nèi)有一木箱，木箱內(nèi)有一豎直放置的輕質(zhì)彈簧，彈簧上方有一物塊，木箱內(nèi)上表面和下表面都裝有壓力傳感器。木箱靜止時(shí)，上表面壓力傳感器的讀數(shù)為12.0N，下表面壓力傳感器的讀數(shù)為20.0N。當(dāng)系統(tǒng)豎直向上發(fā)射時(shí)，上表面壓力傳感器讀數(shù)變?yōu)橄卤砻鎵毫鞲衅髯x數(shù)的一半，重力加速度g取10m/s2，此時(shí)木箱的加速度為()A．10.0m/s2 B．5.0m/s2C．2.5m/s2 D．條件不足，無(wú)法確定訓(xùn)練4、跨過(guò)定滑輪的繩的一端掛一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如圖所示。已知人的質(zhì)量為70kg，吊板的質(zhì)量為10kg，繩及定滑輪的質(zhì)量、滑輪的摩擦均可不計(jì)。取重力加速度g＝10m/s2。當(dāng)人以440N的力拉繩時(shí)，人與吊板的加速度a和人對(duì)吊板的壓力F分別為()A．a(chǎn)＝1.0m/s2，F(xiàn)＝260NB．a(chǎn)＝1.0m/s2，F(xiàn)＝330NC．a(chǎn)＝3.0m/s2，F(xiàn)＝110ND．a(chǎn)＝3.0m/s2，F(xiàn)＝50N訓(xùn)練5、(2015·全國(guó)卷Ⅰ)(多選)如圖a所示，一物塊在t＝0時(shí)刻滑上一固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖線如圖b所示。若重力加速度及圖中的v0、v1、t1均為已知量，則可求出()A．斜面的傾角B．物塊的質(zhì)量C．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)D．物塊沿斜面向上滑行的最大高度訓(xùn)練6、(2018·全國(guó)卷Ⅰ)如圖，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊P，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上，使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。以x表示P離開(kāi)靜止位置的位移，在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前，下列表示F和x之間關(guān)系的圖象可能正確的是()訓(xùn)練7、如圖所示的小球系在輕彈簧的下端。用最小力拉小球至彈簧與水平方向成30°位置由靜止釋放，重力加速度的大小為g。關(guān)于小球釋放瞬間的加速度，下列說(shuō)法正確的是()圖5A．a(chǎn)＝eq\f(\r(3),2)g，方向與豎直方向成30°B．a(chǎn)＝eq\f(\r(3),2)g，方向與豎直方向成60°C．a(chǎn)＝eq\f(1,2)g，方向與豎直方向成30°D．a(chǎn)＝eq\f(1,2)g，方向與豎直方向成60°訓(xùn)練8、(多選)如圖7所示，傾角為θ的光滑斜面固定在水平地面上，斜面上有三個(gè)小球A、B、C，上端固定在斜面頂端的輕繩a，下端與A相連，A、B間由輕繩b連接，B、C間由一輕桿相連。初始時(shí)刻系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕繩a、輕繩b與輕桿均平行于斜面。已知A、B、C的質(zhì)量分別為m、2m、3m，重力加速度大小為g。現(xiàn)將輕繩b燒斷，則燒斷輕繩b的瞬間，下列說(shuō)法正確的是()圖7A．輕繩a的拉力大小為6mgsinθB．B的加速度大小為gsinθ，方向沿斜面向下C．C的加速度為0D．桿的彈力為0同步訓(xùn)練1、下列說(shuō)法正確的是()A．牛頓認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B．牛頓第一定律、牛頓第二定律都可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證C．國(guó)際單位制中，kg、m、N是三個(gè)基本單位D．根據(jù)速度定義式v＝eq\f(Δx,Δt)，當(dāng)Δt→0時(shí)，eq\f(Δx,Δt)就可以表示物體在該時(shí)刻的瞬時(shí)速度2、以不同初速度將兩個(gè)物體同時(shí)豎直向上拋出并開(kāi)始計(jì)時(shí)，一個(gè)物體所受空氣阻力可忽略，另一物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比，下列用虛線和實(shí)線描述兩物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象可能正確的是()3、一個(gè)物體在多個(gè)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果僅使其中某個(gè)力的大小逐漸減小到零，然后又逐漸從零恢復(fù)到原來(lái)大小，那么，圖中能正確描述該過(guò)程中物體速度與時(shí)間關(guān)系的是()4、(2015·海南高考)(多選)如圖所示，升降機(jī)內(nèi)有一固定斜面，斜面上放一物塊，開(kāi)始時(shí)升降機(jī)做勻速運(yùn)動(dòng)，物塊相對(duì)斜面勻速下滑，當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)()A．物塊與斜面間的摩擦力減小B．物塊與斜面間的正壓力增大C．物塊相對(duì)于斜面減速下滑D．物塊相對(duì)于斜面勻速下滑5、(2020·陜西漢中二模)某次空降演練中，跳傘運(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)上跳下，10s后打開(kāi)降落傘，并始終保持豎直下落，在0～14s內(nèi)其下落速度隨時(shí)間變化的v-t圖象如圖所示，則()A．跳傘運(yùn)動(dòng)員在0～10s內(nèi)下落的高度為5v2B．跳傘運(yùn)動(dòng)員(含降落傘)在0～10s內(nèi)所受的阻力越來(lái)越大C．10s時(shí)跳傘運(yùn)動(dòng)員的速度方向改變，加速度方向保持不變D．10～14s內(nèi)，跳傘運(yùn)動(dòng)員(含降落傘)所受的合力逐漸增大6、(2020·四川宜賓一診)(多選)如圖a，質(zhì)量m＝1kg的物體沿傾角θ＝37°的固定粗糙斜面由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)受到不斷增大的風(fēng)的作用，風(fēng)對(duì)物體的作用力沿水平方向向右，其大小與風(fēng)速v成正比，比例系數(shù)用k表示，物體的加速度a與風(fēng)速v的關(guān)系如圖b所示，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，下列說(shuō)法正確的是()A．物體沿斜面做勻變速運(yùn)動(dòng)B．當(dāng)風(fēng)速v＝5m/s時(shí)，物體沿斜面下滑的速度最大C．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25D．比例系數(shù)k為eq\f(16,19)kg/s7、(2022·深圳實(shí)驗(yàn)學(xué)校高三月考)如圖所示，貨車(chē)上一圓柱形貨物A被放在V形物體B中，以防止A前后滾動(dòng)。固定在貨車(chē)上的B物體由一斜面插上豎直擋板構(gòu)成。若豎直擋板與A之間的彈力為N1，斜面與A之間的彈力為N2，貨車(chē)向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，A和B保持相對(duì)靜止，下列說(shuō)法正確的是()A．貨車(chē)加速，則N1增大，N2減小B．貨車(chē)加速，則N1增大，N2不變C．貨車(chē)減速，則N1減小，N2增大D．貨車(chē)減速，則N1不變，N2增大8、(多選)如圖甲所示，物塊的質(zhì)量m＝1kg，初速度v0＝10m/s，在一水平向左的恒力F作用下從O點(diǎn)沿粗糙的水平面向右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻F突然反向，大小不變，整個(gè)過(guò)程中物塊速度的平方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，g＝10m/s2.下列說(shuō)法中正確的是()A．0～5m內(nèi)物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)B．在t＝1s時(shí)刻，恒力F反向C．恒力F大小為10ND．物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.39、如圖所示，質(zhì)量為M的物體A放在光滑平臺(tái)上，通過(guò)輕繩跨過(guò)光滑的固定滑輪與質(zhì)量為m的物體B相連，釋放物體B，二者共同加速運(yùn)動(dòng)，物體A運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)與滑輪相碰，已知重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是()A．兩物體的加速度相同B．輕繩上的拉力T>MgC．輕繩上的拉力T<mgD．物體A的加速度大小為eq\f(mg,M)10、質(zhì)量為m的長(zhǎng)木板放在光滑的水平面上，質(zhì)量為eq\f(m,2)的物塊放在長(zhǎng)木板上，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若對(duì)物塊施加水平拉力如圖甲，使物塊能從長(zhǎng)木板上滑離，需要的拉力至少為F1；若對(duì)長(zhǎng)木板施加水平拉力如圖乙，也使物塊能從長(zhǎng)木板上滑離，需要的拉力至少為F2，則eq\f(F1,F2)為()A．eq\f(1,2) B．2C．eq\f(2,3) D．eq\f(3,2)11、(2019·全國(guó)卷Ⅲ)(多選)如圖a，物塊和木板疊放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，物塊用一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩與固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的力傳感器相連，細(xì)繩水平。t＝0時(shí)，木板開(kāi)始受到水平外力F的作用，在t＝4s時(shí)撤去外力。細(xì)繩對(duì)物塊的拉力f隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖b所示，木板的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖c所示。木板與實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間的摩擦可以忽略。重力加速度取10m/s2。由題給數(shù)據(jù)可以得出()A．木板的質(zhì)量為1kgB．2～4s內(nèi)，力F的大小為0.4NC．0～2s內(nèi)，力F的大小保持不變D．物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.212、如圖所示，輕彈簧的一端固定在地面上，另一端固定一質(zhì)量不為零的托盤(pán)，在托盤(pán)上放置一小物塊，系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧頂端位于B點(diǎn)(未標(biāo)出)?，F(xiàn)對(duì)小物塊施加一豎直向上的力F，小物塊由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。以彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，其頂端所在的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向下為正方向，建立坐標(biāo)軸。在物塊與托盤(pán)脫離前，下列能正確反映力F的大小隨小物塊位置坐標(biāo)x變化的圖象是()13、(2020·江蘇高考)中歐班列在歐亞大陸開(kāi)辟了“生命之路”，為國(guó)際抗疫貢獻(xiàn)了中國(guó)力量。某運(yùn)送防疫物資的班列由40節(jié)質(zhì)量相等的車(chē)廂組成，在車(chē)頭牽引下，列車(chē)沿平直軌道勻加速行駛時(shí)，第2節(jié)對(duì)第3節(jié)車(chē)廂的牽引力為F。若每節(jié)車(chē)廂所受摩擦力、空氣阻力均相等，則倒數(shù)第3節(jié)對(duì)倒數(shù)第2節(jié)車(chē)廂的牽引力為()A．F B．eq\f(19F,20)C．eq\f(F,19) D．eq\f(F,20)14、(2015·全國(guó)卷Ⅱ)(多選)在一東西向的水平直鐵軌上，停放著一列已用掛鉤連接好的車(chē)廂。當(dāng)機(jī)車(chē)在東邊拉著這列車(chē)廂以大小為a的加速度向東行駛時(shí)，連接某兩相鄰車(chē)廂的掛鉤P和Q間的拉力大小為F；當(dāng)機(jī)車(chē)在西邊拉著車(chē)廂以大小為eq\f(2,3)a的加速度向西行駛時(shí)，P和Q間的拉力大小仍為F。不計(jì)車(chē)廂與鐵軌間的摩擦，每節(jié)車(chē)廂質(zhì)量相同，則這列車(chē)廂的節(jié)數(shù)可能為()A．8 B．10C．15 D．1815、(2020·河南省六市聯(lián)考二模)(多選)如圖甲所示，在傾角為θ＝30°的固定光滑斜面上，輕質(zhì)彈簧下端固定在底端擋板上，另一端與質(zhì)量為m的小滑塊A相連，A上疊放另一個(gè)質(zhì)量也為m的小滑塊B，彈簧的勁度系數(shù)為k，初始時(shí)兩滑塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用沿斜面向上的拉力F作用在滑塊B上，使B開(kāi)始沿斜面向上做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得兩個(gè)滑塊的v-t圖象如圖乙所示，重力加速度為g，則()A．施加拉力F前，彈簧的形變量為eq\f(mg,k)B．拉力F剛施加上時(shí)，A的加速度為0C．A、B在t1時(shí)刻分離，此時(shí)彈簧彈力大小為eq\f(1,2)m(g＋2a)D．彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)，A的速度達(dá)到最大值第二講牛頓第二定律知識(shí)梳理一、牛頓第二定律1.內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。2.表達(dá)式：F＝kma，當(dāng)F、m、a單位采用國(guó)際單位制時(shí)k＝1，F(xiàn)＝ma。3.適用范圍①牛頓第二定律只適用于慣性參考系(相對(duì)地面靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系)。②牛頓第二定律只適用于宏觀物體(相對(duì)于分子、原子)、低速運(yùn)動(dòng)(遠(yuǎn)小于光速)的情況。二、單位制、基本單位、導(dǎo)出單位1.單位制：基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。①基本量：只要選定幾個(gè)物理量的單位，就能夠利用物理公式推導(dǎo)出其他物理量的單位，這些被選定的物理量叫做基本量。②基本單位：基本量的單位。力學(xué)中的基本量有三個(gè)，它們是質(zhì)量、時(shí)間、長(zhǎng)度，它們的單位千克、秒、米就是基本單位。③導(dǎo)出單位：由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)的其他物理量的單位。2.國(guó)際單位制的基本單位基本物理量物理量符號(hào)單位名稱單位符號(hào)長(zhǎng)度l米m質(zhì)量m千克(公斤)kg時(shí)間t秒s電流I安[培]A熱力學(xué)溫度T開(kāi)[爾文]K物質(zhì)的量n，(ν)摩[爾]mol發(fā)光強(qiáng)度I，(IV)坎[德拉]cd知識(shí)訓(xùn)練考點(diǎn)一、牛第二定律的理解1.牛頓第二定律的五個(gè)性質(zhì)(1)矢量性：加速度方向與合力的方向相同，表達(dá)式是矢量式。(2)獨(dú)立性：作用在物體上的每一個(gè)力都可以產(chǎn)生一個(gè)加速度，物體的加速度是所有力產(chǎn)生的加速度的矢量和。(3)因果性：F是產(chǎn)生a的原因。(4)同體性：F、a、m必須針對(duì)同一個(gè)物體或系統(tǒng)(5)瞬時(shí)性：加速度與合力F是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失。

2.合力、加速度、速度的關(guān)系(1)物體的加速度由所受合力決定，與速度無(wú)必然聯(lián)系。(2)合力與速度夾角為銳角時(shí)，物體加速；合力與速度夾角為鈍角時(shí)，物體減速。(3)a＝eq\f(Δv,Δt)是加速度的定義式，a與v、Δv、Δt無(wú)直接關(guān)系；a＝eq\f(F,m)是加速度的決定式。例1、有關(guān)運(yùn)動(dòng)與相互作用的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是()A．一個(gè)物體速度向東，則其受合力一定向東B．一個(gè)物體速度越大，則其受合力一定越大C．一個(gè)物體受合力為0，則其速度一定為0D．一個(gè)物體受合力越大，則其速度變化一定越快【答案】D【解析】如果物體向東減速運(yùn)動(dòng)，則其所受合力向西，A錯(cuò)誤；如果物體以很高的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，則其所受合力為零，B、C錯(cuò)誤；一個(gè)物體受合力越大，根據(jù)牛頓第二定律可知，其加速度越大，即速度變化就越快，D正確。例2、(2022·山東省實(shí)驗(yàn)?zāi)M)物塊在水平向右的恒定推力F的作用下剛好沿傾角為30°的固定斜面向上做勻速運(yùn)動(dòng)，已知物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝eq\f(\r(3),3)，重力加速度為g，若推力F改為沿斜面向上推物塊，則物塊的加速度為()A．2g B．eq\f(\r(3),3)gC．(eq\r(3)－1)g D．(eq\r(3)＋1)g【答案】C【解析】設(shè)物塊的質(zhì)量為m，當(dāng)推力F水平向右時(shí)，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件可得，沿斜面方向Fcos30°＝mgsin30°＋μN(yùn)，垂直于斜面方向N＝mgcos30°＋Fsin30°，聯(lián)立可解得F＝eq\r(3)mg，當(dāng)推力F沿斜面向上時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得F－mgsin30°－μmgcos30°＝ma，代入數(shù)據(jù)可解得a＝(eq\r(3)－1)g。例3、如圖所示，彈簧左端固定，右端自然伸長(zhǎng)到O點(diǎn)并系住質(zhì)量為m的物體?，F(xiàn)將彈簧壓縮到A點(diǎn),然后釋放，物體可以一直運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。如果物體受到的阻力(不包括彈簧彈力)恒定,則()A．物體從A到O先加速后減速B．物體從A到O做加速運(yùn)動(dòng),從O到B做減速運(yùn)動(dòng)C．物體運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí),所受合力為零D．物體從A到O的過(guò)程中,加速度逐漸減小【答案】A【解析】物體從A到O,初始階段受到的向右的彈力大于阻力,合力向右。隨著物體向右運(yùn)動(dòng),彈力逐漸減小,合力逐漸減小,由牛頓第二定律可知,加速度向右且逐漸減小,由于加速度與速度同向,物體的速度逐漸增大。當(dāng)物體向右運(yùn)動(dòng)至AO間某點(diǎn)(設(shè)為點(diǎn)O′)時(shí),彈力減小到與阻力相等,物體所受合力為零,加速度為零,速度達(dá)到最大。此后,隨著物體繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng),彈力繼續(xù)減小,阻力大于彈力,合力方向變?yōu)橄蜃?至O點(diǎn)時(shí)彈力減為零,此后彈力向左且逐漸增大。所以物體越過(guò)O′點(diǎn)后,合力(加速度)方向向左且逐漸增大,由于加速度與速度反向,故物體做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A正確。例4、如圖甲所示，水平地面上輕彈簧左端固定，右端通過(guò)小物塊壓縮0.4m后鎖定，t＝0時(shí)解除鎖定釋放小物塊．計(jì)算機(jī)通過(guò)小物塊上的速度傳感器描繪出它的v－t圖線如圖乙所示，其中Oab段為曲線，bc段為直線，傾斜直線Od是t＝0時(shí)圖線的切線，已知小物塊的質(zhì)量為m＝2kg，重力加速度g＝10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是()A．小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3B．小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4C．彈簧的勁度系數(shù)為175N/mD．彈簧的勁度系數(shù)為150N/m【答案】C【解析】根據(jù)v－t圖線的斜率大小表示加速度大小，由題圖乙知，物塊脫離彈簧后的加速度大小a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(1.5,0.55－0.25)m/s2＝5m/s2，由牛頓第二定律得，摩擦力大小為Ff＝μmg＝ma，所以μ＝eq\f(a,g)＝0.5，A、B錯(cuò)誤；剛釋放時(shí)物塊的加速度為a′＝eq\f(Δv′,Δt′)＝eq\f(3,0.1)m/s2＝30m/s2，由牛頓第二定律得kx－Ff＝ma′，代入數(shù)據(jù)解得k＝175N/m，C正確，D錯(cuò)誤．例5、如圖為用索道運(yùn)輸貨物的情景，已知傾斜的索道與水平方向的夾角為37°，質(zhì)量為m的貨物與車(chē)廂地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3.當(dāng)載重車(chē)廂沿索道向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，貨物與車(chē)廂仍然保持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，貨物對(duì)車(chē)廂水平地板的正壓力為其重力的1.15倍，連接索道與車(chē)廂的桿始終沿豎直方向，重力加速度為g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，那么這時(shí)貨物對(duì)車(chē)廂地板的摩擦力大小為()A．0.35mg B．0.3mgC．0.23mg D．0.2mg【答案】D【解析】將a沿水平和豎直兩個(gè)方向分解，對(duì)貨物受力分析如圖所示水平方向：Ff＝max豎直方向：FN－mg＝mayFN＝1.15mg又eq\f(ay,ax)＝eq\f(3,4)聯(lián)立解得Ff＝0.2mg，故D正確．例6、(2021·湖南月考)蹦床比賽項(xiàng)目中，若蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力大小與其下壓的形變量呈線性關(guān)系，且比賽全程蹦床始終處于彈性限度內(nèi)，取運(yùn)動(dòng)員上升的最高點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以豎直向下為y軸正方向，忽略空氣阻力。從運(yùn)動(dòng)員某次上升到最高點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，從最高點(diǎn)下降到最低點(diǎn)的過(guò)程中用v、a、t分別表示人的速度、加速度和下落時(shí)間，下列描述速度v與時(shí)間t，加速度a與豎直位置坐標(biāo)y的關(guān)系圖像可能正確的是()【答案】D【解析】運(yùn)動(dòng)員在下落的過(guò)程中,接觸蹦床之前,做自由落體運(yùn)動(dòng),加速度為g;接觸之后,彈力F=kΔx,隨下落距離逐漸增大;根據(jù)牛頓第二定律mg-kΔx=ma可知,彈性繩的伸長(zhǎng)量Δx和a是線性變化關(guān)系,故a和y也是線性變化關(guān)系,當(dāng)彈力F小于重力時(shí),做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng);當(dāng)彈力F等于重力時(shí),加速度為零,速度最大;當(dāng)彈力F大于重力時(shí),做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),所以加速度先不變,后減小再反向增大,且加速度a和y是線性變化關(guān)系,故C錯(cuò)誤,D正確;由上知加速度先不變,后減小再反向增大,可知速度—時(shí)間圖像的斜率絕對(duì)值先不變,后減小再增大,故A、B均錯(cuò)誤。例7、如圖所示，質(zhì)量分別為2m和3m的兩個(gè)小球置于光滑水平面上，且固定在勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的兩端?，F(xiàn)在質(zhì)量為2m的小球上沿彈簧軸線方向施加大小為F的水平拉力，使兩球一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為()A．eq\f(F,5k) B．eq\f(2F,5k)C．eq\f(3F,5k) D．eq\f(F,k)【答案】C【解析】對(duì)小球與彈簧組成的整體分析，整體的加速度a＝eq\f(F,5m)，隔離質(zhì)量為3m的小球分析，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)彈＝3ma＝eq\f(3F,5)，則此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量x＝eq\f(F彈,k)＝eq\f(3F,5k)，C正確。例8、(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的小球被一根輕質(zhì)橡皮筋A(yù)C和一根繩BC系住，當(dāng)小球靜止時(shí)，橡皮筋處在水平方向上．重力加速度為g，下列判斷中正確的是()A．在AC被突然剪斷的瞬間，BC對(duì)小球的拉力不變B．在AC被突然剪斷的瞬間，小球的加速度大小為gsinθC．在BC被突然剪斷的瞬間，小球的加速度大小為eq\f(g,cosθ)D．在BC被突然剪斷的瞬間，小球的加速度大小為gsinθ【答案】BC【解析】設(shè)小球靜止時(shí)BC繩的拉力為F，AC橡皮筋的拉力為FT，由平衡條件可得Fcosθ＝mg，F(xiàn)sinθ＝FT，解得F＝eq\f(mg,cosθ)，F(xiàn)T＝mgtanθ，在AC被突然剪斷的瞬間，AC的拉力突變?yōu)榱悖珺C上的拉力F突變?yōu)閙gcosθ，重力垂直于繩BC的分量提供加速度，即mgsinθ＝ma，解得a＝gsinθ，B正確，A錯(cuò)誤；在BC被突然剪斷的瞬間，橡皮筋A(yù)C的拉力不變，小球的合力大小與BC被剪斷前拉力的大小相等，方向沿BC方向斜向下，故加速度a＝eq\f(g,cosθ)，C正確，D錯(cuò)誤．例9、如圖所示，質(zhì)量為1.5kg的物體A靜止在豎直固定的輕彈簧上，質(zhì)量為0.5kg的物體B由細(xì)線懸掛在天花板上，B與A剛好接觸但不擠壓?，F(xiàn)突然將細(xì)線剪斷，則剪斷細(xì)線瞬間A、B間的作用力大小為(g取10m/s2)()A．0 B．2.5NC．5N D．3.75N【答案】D【解析】剪斷細(xì)線前，只有A對(duì)彈簧有作用力，所以剪斷細(xì)線前彈簧的彈力F彈＝mAg＝15N，將細(xì)線剪斷的瞬間，根據(jù)牛頓第二定律可得(mA＋mB)g－F彈＝(mA＋mB)a，解得a＝2.5m/s2，隔離B，則有mBg－FN＝mBa，代入數(shù)據(jù)解得FN＝mBg－mBa＝3.75N，D正確。課堂隨練訓(xùn)練1、(多選)下列說(shuō)法正確的是()A．對(duì)靜止在光滑水平面上的物體施加一個(gè)水平力，在力剛作用瞬間，物體立即獲得加速度B．物體由于做加速運(yùn)動(dòng)，所以才受合力作用C．F＝ma是矢量式，a的方向與F的方向相同，與速度方向無(wú)關(guān)D．物體所受合力減小，加速度一定減小，而速度不一定減小【答案】ACD【解析】由于物體的加速度與合外力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此在力剛作用瞬間，物體會(huì)立即獲得加速度，A正確；根據(jù)因果關(guān)系，合力是產(chǎn)生加速度的原因，即物體由于受合力作用，才會(huì)產(chǎn)生加速度，B錯(cuò)誤；牛頓第二定律F＝ma是矢量式，a的方向與F的方向相同，與速度方向無(wú)關(guān)，C正確；由牛頓第二定律知物體所受合力減小，加速度一定會(huì)減小，而速度的變化由加速度和初速度共同決定，不一定會(huì)減小，D正確。訓(xùn)練2、一皮帶傳送裝置如圖所示，輕彈簧一端固定，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊，已知滑塊與皮帶之間存在摩擦?，F(xiàn)將滑塊輕放在皮帶上，彈簧恰好處于自然長(zhǎng)度且軸線水平。若在彈簧從自然長(zhǎng)度到第一次達(dá)到最長(zhǎng)的過(guò)程中，滑塊始終未與皮帶達(dá)到共速，則在此過(guò)程中滑塊的速度和加速度變化情況是()A．速度增大，加速度增大B．速度增大，加速度減小C．速度先增大后減小，加速度先增大后減小D．速度先增大后減小，加速度先減小后增大【答案】D【解析】滑塊始終未與皮帶達(dá)到共速，則滑塊始終受到皮帶對(duì)它向左的滑動(dòng)摩擦力μmg。開(kāi)始時(shí)，彈簧彈力小于摩擦力，滑塊向左做加速運(yùn)動(dòng)，對(duì)滑塊，由牛頓第二定律有：μmg－kx＝ma，在滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力不變，彈力增大，所以滑塊的加速度減小，滑塊先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)彈力增大到大于摩擦力時(shí)，有：kx－μmg＝ma，隨彈力的增大，滑塊的加速度增大，滑塊做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，直到速度減小為零，彈簧最長(zhǎng)，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。訓(xùn)練3、如圖所示，某發(fā)射系統(tǒng)內(nèi)有一木箱，木箱內(nèi)有一豎直放置的輕質(zhì)彈簧，彈簧上方有一物塊，木箱內(nèi)上表面和下表面都裝有壓力傳感器。木箱靜止時(shí)，上表面壓力傳感器的讀數(shù)為12.0N，下表面壓力傳感器的讀數(shù)為20.0N。當(dāng)系統(tǒng)豎直向上發(fā)射時(shí)，上表面壓力傳感器讀數(shù)變?yōu)橄卤砻鎵毫鞲衅髯x數(shù)的一半，重力加速度g取10m/s2，此時(shí)木箱的加速度為()A．10.0m/s2 B．5.0m/s2C．2.5m/s2 D．條件不足，無(wú)法確定【答案】C【解析】木箱靜止時(shí)，對(duì)彈簧和物塊整體進(jìn)行受力分析，受重力G、上方傳感器向下的壓力F1＝12.0N、下方傳感器向上的支持力N1＝20.0N，根據(jù)平衡條件，有G＋F1＝N1，得G＝20.0N－12.0N＝8.0N，彈簧重力不計(jì)，故物塊的重力為8.0N，所以物塊的質(zhì)量m＝eq\f(G,g)＝eq\f(8.0,10)kg＝0.80kg；由牛頓第三定律可知彈簧彈力F＝N1＝20.0N。當(dāng)系統(tǒng)豎直向上發(fā)射時(shí)，木箱上表面和下表面壓力傳感器均有示數(shù)，說(shuō)明彈簧長(zhǎng)度不變，即彈簧彈力不變，仍為F，故下表面壓力傳感器讀數(shù)為F，上表面壓力傳感器讀數(shù)為eq\f(F,2)，根據(jù)牛頓第二定律，有F－G－eq\f(F,2)＝ma，解得a＝eq\f(F－G－\f(F,2),m)＝eq\f(20.0－8.0－10.0,0.80)m/s2＝2.5m/s2，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。訓(xùn)練4、跨過(guò)定滑輪的繩的一端掛一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如圖所示。已知人的質(zhì)量為70kg，吊板的質(zhì)量為10kg，繩及定滑輪的質(zhì)量、滑輪的摩擦均可不計(jì)。取重力加速度g＝10m/s2。當(dāng)人以440N的力拉繩時(shí)，人與吊板的加速度a和人對(duì)吊板的壓力F分別為()A．a(chǎn)＝1.0m/s2，F(xiàn)＝260NB．a(chǎn)＝1.0m/s2，F(xiàn)＝330NC．a(chǎn)＝3.0m/s2，F(xiàn)＝110ND．a(chǎn)＝3.0m/s2，F(xiàn)＝50N【答案】B【解析】以人與吊板組成的整體為研究對(duì)象，整體受重力、兩根繩子的拉力，由牛頓第二定律可知：整體的加速度a＝eq\f(2T－M＋mg,M＋m)＝eq\f(2×440－800,80)m/s2＝1.0m/s2；設(shè)F′為吊板對(duì)人的支持力，以人為研究對(duì)象，由牛頓第二定律可知：T＋F′－mg＝ma，解得人受吊板的支持力F′＝mg－T＋ma＝700N－440N＋70N＝330N，由牛頓第三定律可知人對(duì)吊板的壓力為330N。故B正確。訓(xùn)練5、(2015·全國(guó)卷Ⅰ)(多選)如圖a所示，一物塊在t＝0時(shí)刻滑上一固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖線如圖b所示。若重力加速度及圖中的v0、v1、t1均為已知量，則可求出()A．斜面的傾角B．物塊的質(zhì)量C．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)D．物塊沿斜面向上滑行的最大高度【答案】ACD【解析】由v-t圖線可求出物塊向上滑行的加速度和返回向下滑行的加速度，對(duì)上升時(shí)和返回時(shí)分析受力，運(yùn)用牛頓第二定律可分別得a1＝gsinθ＋μgcosθ＝eq\f(v0,t1)，a2＝gsinθ－μgcosθ＝eq\f(v1,t1)，聯(lián)立兩個(gè)方程可解得斜面傾角和物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，選項(xiàng)A、C正確；根據(jù)運(yùn)動(dòng)的v-t圖線與橫軸所圍面積表示位移s，可求出物塊向上滑行的最大高度h＝ssinθ，選項(xiàng)D正確；物體質(zhì)量則無(wú)法通過(guò)已知條件求出，B錯(cuò)誤。訓(xùn)練6、(2018·全國(guó)卷Ⅰ)如圖，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊P，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上，使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。以x表示P離開(kāi)靜止位置的位移，在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前，下列表示F和x之間關(guān)系的圖象可能正確的是()【答案】A【解析】物塊靜止時(shí)受到向上的彈力和向下的重力，處于平衡狀態(tài)，有：kx0＝mg，施加拉力F后，物塊向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前，由牛頓第二定律有：F＋k(x0－x)－mg＝ma，所以F＝ma＋kx，A正確。訓(xùn)練7、如圖所示的小球系在輕彈簧的下端。用最小力拉小球至彈簧與水平方向成30°位置由靜止釋放，重力加速度的大小為g。關(guān)于小球釋放瞬間的加速度，下列說(shuō)法正確的是()圖5A．a(chǎn)＝eq\f(\r(3),2)g，方向與豎直方向成30°B．a(chǎn)＝eq\f(\r(3),2)g，方向與豎直方向成60°C．a(chǎn)＝eq\f(1,2)g，方向與豎直方向成30°D．a(chǎn)＝eq\f(1,2)g，方向與豎直方向成60°【答案】A【解析】根據(jù)題意用最小力拉小球至與水平方向成30°角，受力分析如圖所示，F(xiàn)1＝mgsin60°，當(dāng)釋放小球瞬間，彈力與重力保持不變，合力方向與豎直方向成30°角，大小為mgsin60°，所以加速度大小為a＝gsin60°＝eq\f(\r(3),2)g，方向與豎直方向成30°角斜向左下方，A正確。訓(xùn)練8、(多選)如圖7所示，傾角為θ的光滑斜面固定在水平地面上，斜面上有三個(gè)小球A、B、C，上端固定在斜面頂端的輕繩a，下端與A相連，A、B間由輕繩b連接，B、C間由一輕桿相連。初始時(shí)刻系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕繩a、輕繩b與輕桿均平行于斜面。已知A、B、C的質(zhì)量分別為m、2m、3m，重力加速度大小為g?，F(xiàn)將輕繩b燒斷，則燒斷輕繩b的瞬間，下列說(shuō)法正確的是()圖7A．輕繩a的拉力大小為6mgsinθB．B的加速度大小為gsinθ，方向沿斜面向下C．C的加速度為0D．桿的彈力為0【答案】BD【解析】輕繩b被燒斷的瞬間，A受力平衡，合力為零，則輕繩a的拉力大小FT＝mgsinθ，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；輕繩b被燒斷的瞬間，B、桿與C的加速度相同，對(duì)B、桿和C整體進(jìn)行受力分析，并根據(jù)牛頓第二定律有(2m＋3m)gsinθ＝(2m＋3m)a0，解得a0＝gsinθ，方向沿斜面向下，可知選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；對(duì)B進(jìn)行受力分析并根據(jù)牛頓第二定律有2mgsinθ＋F＝2ma0，解得桿對(duì)B的彈力F＝0，選項(xiàng)D正確。同步訓(xùn)練1、下列說(shuō)法正確的是()A．牛頓認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B．牛頓第一定律、牛頓第二定律都可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證C．國(guó)際單位制中，kg、m、N是三個(gè)基本單位D．根據(jù)速度定義式v＝eq\f(Δx,Δt)，當(dāng)Δt→0時(shí)，eq\f(Δx,Δt)就可以表示物體在該時(shí)刻的瞬時(shí)速度【答案】D【解析】牛頓認(rèn)為力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，A錯(cuò)誤；牛頓第二定律可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，牛頓第一定律不可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，B錯(cuò)誤；國(guó)際單位制中，kg、m是基本單位，N是導(dǎo)出單位，C錯(cuò)誤；根據(jù)速度定義式v＝eq\f(Δx,Δt)，當(dāng)Δt→0時(shí)，eq\f(Δx,Δt)就可以表示物體在該時(shí)刻的瞬時(shí)速度，D正確。2、以不同初速度將兩個(gè)物體同時(shí)豎直向上拋出并開(kāi)始計(jì)時(shí)，一個(gè)物體所受空氣阻力可忽略，另一物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比，下列用虛線和實(shí)線描述兩物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象可能正確的是()【答案】D【解析】空氣阻力可忽略的物體只受重力，做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，v-t圖象是向下傾斜的直線，如虛線所示。受空氣阻力的物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg＋f＝ma上，故a上＝g＋eq\f(f,m)，由于阻力隨著速度的減小而減小，故加速度逐漸減小，上升至最高點(diǎn)時(shí)，其速度為零，加速度有最小值g；下降階段，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg－f＝ma下，故a下＝g－eq\f(f,m)，由于阻力隨著速度的增大而增大，故加速度減?。籿-t圖象的斜率表示加速度，故圖線與t軸的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的加速度為g，此時(shí)刻實(shí)線的切線與虛線平行。故D可能正確。3、一個(gè)物體在多個(gè)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果僅使其中某個(gè)力的大小逐漸減小到零，然后又逐漸從零恢復(fù)到原來(lái)大小，那么，圖中能正確描述該過(guò)程中物體速度與時(shí)間關(guān)系的是()【答案】D【解析】原來(lái)物體在多個(gè)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體所受的合力為零，使其中某個(gè)力的大小逐漸減小到零，然后又從零逐漸恢復(fù)到原來(lái)的大小的過(guò)程中，物體的合力從零開(kāi)始逐漸增大，又逐漸減小到零，則物體的加速度先增大后減小，物體先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)．根據(jù)v－t圖像的斜率表示加速度可知，v－t圖像的斜率先增大后減小，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確．4、(2015·海南高考)(多選)如圖所示，升降機(jī)內(nèi)有一固定斜面，斜面上放一物塊，開(kāi)始時(shí)升降機(jī)做勻速運(yùn)動(dòng)，物塊相對(duì)斜面勻速下滑，當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)()A．物塊與斜面間的摩擦力減小B．物塊與斜面間的正壓力增大C．物塊相對(duì)于斜面減速下滑D．物塊相對(duì)于斜面勻速下滑【答案】BD【解析】當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)，物塊有豎直向上的加速度，則物塊與斜面間的正壓力FN增大，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式Ff＝μFN可知物塊與斜面間的摩擦力增大，故A錯(cuò)誤，B正確；設(shè)斜面的傾角為θ，物塊的質(zhì)量為m，當(dāng)物塊沿斜面勻速下滑時(shí)有mgsinθ＝μmgcosθ，即sinθ＝μcosθ，當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)，假設(shè)物塊相對(duì)于斜面勻速下滑，有FN＝m(g＋a)cosθ，F(xiàn)f＝μm(g＋a)cosθ，因?yàn)閟inθ＝μcosθ，所以m(g＋a)sinθ＝μm(g＋a)cosθ，故假設(shè)成立，即物塊仍相對(duì)于斜面勻速下滑，C錯(cuò)誤，D正確。5、(2020·陜西漢中二模)某次空降演練中，跳傘運(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)上跳下，10s后打開(kāi)降落傘，并始終保持豎直下落，在0～14s內(nèi)其下落速度隨時(shí)間變化的v-t圖象如圖所示，則()A．跳傘運(yùn)動(dòng)員在0～10s內(nèi)下落的高度為5v2B．跳傘運(yùn)動(dòng)員(含降落傘)在0～10s內(nèi)所受的阻力越來(lái)越大C．10s時(shí)跳傘運(yùn)動(dòng)員的速度方向改變，加速度方向保持不變D．10～14s內(nèi)，跳傘運(yùn)動(dòng)員(含降落傘)所受的合力逐漸增大【答案】B【解析】v-t圖象與t軸圍成的面積表示物體的位移，由圖可知，0～10s內(nèi)，跳傘運(yùn)動(dòng)員下落的高度h>eq\f(1,2)·v2×10＝5v2，故A錯(cuò)誤；v-t圖象的斜率表示加速度，由題圖可知，0～10s內(nèi)，跳傘運(yùn)動(dòng)員的加速度a越來(lái)越小，根據(jù)牛頓第二定律有：G－f＝ma，可知，跳傘運(yùn)動(dòng)員(含降落傘)所受的阻力f越來(lái)越大，故B正確；0～14s內(nèi)，跳傘運(yùn)動(dòng)員的速度方向始終豎直向下，由圖可知，0～10s內(nèi)加速度為正，跳傘運(yùn)動(dòng)員加速下落，10～14s內(nèi)，加速度為負(fù)，跳傘運(yùn)動(dòng)員減速下落，故C錯(cuò)誤；由圖可知，10～14s內(nèi)，跳傘運(yùn)動(dòng)員的加速度越來(lái)越小，根據(jù)牛頓第二定律有：F合＝ma，則跳傘運(yùn)動(dòng)員(含降落傘)所受的合力逐漸減小，故D錯(cuò)誤。6、(2020·四川宜賓一診)(多選)如圖a，質(zhì)量m＝1kg的物體沿傾角θ＝37°的固定粗糙斜面由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)受到不斷增大的風(fēng)的作用，風(fēng)對(duì)物體的作用力沿水平方向向右，其大小與風(fēng)速v成正比，比例系數(shù)用k表示，物體的加速度a與風(fēng)速v的關(guān)系如圖b所示，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，下列說(shuō)法正確的是()A．物體沿斜面做勻變速運(yùn)動(dòng)B．當(dāng)風(fēng)速v＝5m/s時(shí)，物體沿斜面下滑的速度最大C．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25D．比例系數(shù)k為eq\f(16,19)kg/s【答案】BCD【解析】根據(jù)題意，物體受到的風(fēng)力不斷增大，且F風(fēng)＝kv，則風(fēng)速v不斷增大，結(jié)合圖b可知，物體沿斜面做的是加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；物體由靜止沿斜面下滑，由圖b知，當(dāng)風(fēng)速v＝5m/s時(shí)，物體的加速度為零，此時(shí)物體的速度達(dá)到最大，故B正確；t＝0時(shí)，F(xiàn)風(fēng)＝0，由圖b知此時(shí)物體的加速度大小a0＝4m/s2，根據(jù)牛頓第二定律有：mgsinθ－μmgcosθ＝ma0，解得：μ＝0.25，故C正確；當(dāng)v＝5m/s時(shí)，物體的加速度為零，根據(jù)平衡條件有：mgsinθ－μN(yùn)－kvcosθ＝0，N＝mgcosθ＋kvsinθ，解得：k＝eq\f(16,19)kg/s，故D正確。7、(2022·深圳實(shí)驗(yàn)學(xué)校高三月考)如圖所示，貨車(chē)上一圓柱形貨物A被放在V形物體B中，以防止A前后滾動(dòng)。固定在貨車(chē)上的B物體由一斜面插上豎直擋板構(gòu)成。若豎直擋板與A之間的彈力為N1，斜面與A之間的彈力為N2，貨車(chē)向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，A和B保持相對(duì)靜止，下列說(shuō)法正確的是()A．貨車(chē)加速，則N1增大，N2減小B．貨車(chē)加速，則N1增大，N2不變C．貨車(chē)減速，則N1減小，N2增大D．貨車(chē)減速，則N1不變，N2增大【答案】B【解析】貨車(chē)向右加速，以A為研究對(duì)象，在豎直方向有N2cosθ＝mAg，水平方向N1－N2sinθ＝mAa，A和B保持相對(duì)靜止，所以N2不變，則N1變大，故B正確，A錯(cuò)誤；若貨車(chē)減速，加速度水平向左，以A為研究對(duì)象，在豎直方向有N2cosθ＝mAg，水平方向有N2sinθ－N1＝mAa，A和B保持相對(duì)靜止，所以N2不變，則N1減小，故C、D錯(cuò)誤。8、(多選)如圖甲所示，物塊的質(zhì)量m＝1kg，初速度v0＝10m/s，在一水平向左的恒力F作用下從O點(diǎn)沿粗糙的水平面向右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻F突然反向，大小不變，整個(gè)過(guò)程中物塊速度的平方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，g＝10m/s2.下列說(shuō)法中正確的是()A．0～5m內(nèi)物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)B．在t＝1s時(shí)刻，恒力F反向C．恒力F大小為10ND．物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3【答案】ABD【解析】0～5m內(nèi)，由v12－v02＝2a1x1，得v12＝2a1x1＋v02，由題圖乙知，2a1＝－20m/s2，則a1＝－10m/s2，物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，A正確；由題圖乙知，物塊的初速度v0＝10m/s，恒力F在5m處反向，在0～5m內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝eq\f(0－v0,a1)＝1s，即在t＝1s時(shí)刻，恒力F反向，B正確；5～13m內(nèi)，由v22＝2a2x2得物塊的加速度a2＝eq\f(v22,2x2)＝eq\f(64,2×8)m/s2＝4m/s2，由牛頓第二定律得－F－μmg＝ma1，F(xiàn)－μmg＝ma2，聯(lián)立兩式解得F＝7N，μ＝0.3，D正確，C錯(cuò)誤．9、如圖所示，質(zhì)量為M的物體A放在光滑平臺(tái)上，通過(guò)輕繩跨過(guò)光滑的固定滑輪與質(zhì)量為m的物體B相連，釋放物體B，二者共同加速運(yùn)動(dòng)，物體A運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)與滑輪相碰，已知重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是()A．兩物體的加速度相同B．輕繩上的拉力T>MgC．輕繩上的拉力T<mgD．物體A的加速度大小為eq\f(mg,M)【答案】C【解析】?jī)晌矬w通過(guò)輕繩相連，故其加速度大小相等，設(shè)為a，對(duì)于物體A有：T＝Ma，對(duì)于物體B有：mg－T＝ma，解得：a＝eq\f(mg,m＋M)，兩物體的加速度大小相等，方向不相同，故A、D錯(cuò)誤；以A為研究對(duì)象，輕繩上的拉力為：T＝Ma＝eq\f(Mmg,M＋m)＝eq\f(mg,1＋\f(m,M))<mg，故C正確；同理，T＝Ma＝eq\f(Mmg,M＋m)＝eq\f(Mg,1＋\f(M,m))<Mg，故B錯(cuò)誤。10、質(zhì)量為m的長(zhǎng)木板放在光滑的水平面上，質(zhì)量為eq\f(m,2)的物塊放在長(zhǎng)木板上，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若對(duì)物塊施加水平拉力如圖甲，使物塊能從長(zhǎng)木板上滑離，需要的拉力至少為F1；若對(duì)長(zhǎng)木板施加水平拉力如圖乙，也使物塊能從長(zhǎng)木板上滑離，需要的拉力至少為F2，則eq\f(F1,F2)為()A．eq\f(1,2) B．2C．eq\f(2,3) D．eq\f(3,2)【答案】A【解析】設(shè)物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)水平拉力作用在物塊上，物塊和長(zhǎng)木板剛要相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，對(duì)物塊和長(zhǎng)木板組成的整體，根據(jù)牛頓第二定律有：F1＝a1＝eq\f(3,2)ma1，對(duì)長(zhǎng)木板有：eq\f(1,2)μmg＝ma1；當(dāng)水平拉力作用在長(zhǎng)木板上，物塊和長(zhǎng)木板剛要相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，對(duì)兩者組成的整體，根據(jù)牛頓第二定律有：F2＝a2＝eq\f(3,2)ma2，對(duì)物塊有：eq\f(1,2)μmg＝eq\f(1,2)ma2，聯(lián)立各式得：eq\f(F1,F2)＝eq\f(1,2)，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。11、(2019·全國(guó)卷Ⅲ)(多選)如圖a，物塊和木板疊放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，物塊用一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩與固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的力傳感器相連，細(xì)繩水平。t＝0時(shí)，木板開(kāi)始受到水平外力F的作用，在t＝4s時(shí)撤去外力。細(xì)繩對(duì)物塊的拉力f隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖b所示，木板的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖c所示。木板與實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間的摩擦可以忽略。重力加速度取10m/s2。由題給數(shù)據(jù)可以得出()A．木板的質(zhì)量為1kgB．2～4s內(nèi)，力F的大小為0.4NC．0～2s內(nèi)，力F的大小保持不變D．物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2【答案】AB【解析】木板和實(shí)驗(yàn)臺(tái)間的摩擦忽略不計(jì)，由題圖b知，2s后物塊和木板間的滑動(dòng)摩擦力大小F摩＝0.2N。由題圖c知，2～4s