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牛顿第二定律及其综合应用归类复习与讲解全解
牛顿第二定律综合应用
.如图所示,我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”,实际上相当于两个人拔河,如果甲、乙两人在“押加”比赛中,甲获胜,则下列说法中正确的是( )
A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲获胜
B.当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小
C.当甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,所以甲获胜
答案:BD
.(2013·课标)一物块静止在粗糙的水平桌面上.从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用.假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.以a表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小.能正确描述F与a之间关系的图象是( )
解析:物块的受力如图所示,当F不大于最大静摩擦力时,物块仍处于静止状态,故其加速度为0;当F大于最大静摩擦力后,由牛顿第二定律得F-μFN=ma,即F=μFN+ma,F与a成线性关系.选项C正确.答案:C
.(2013·浙江理综)如图所示,总质量为460 kg的热气球,从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s2,当热气球上升到180 m时,以5 m/s的速度向上匀速运动.若离开地面后热气球所受浮力保持不变,上升过程中热气球总质量不变,重力加速度g取10 m/s2.关于热气球,下列说法正确的是( )
A.所受浮力大小为4 830 N
B.加速上升过程中所受空气阻力保持不变
C.从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/s
D.以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N
解析:刚开始上升时,空气阻力为零,F浮-mg=ma,解得F浮=m(g+a)=460×(10+0.5) N=4 830 N,A项正确;加速上升过程,随着速度增大,空气阻力增大,B项错误;浮力和重力不变,而随着空气阻力的增大,加速度会逐渐减小,直至为零,故上升10 s后的速度vat=5 m/s,C项错误;匀速上升时,F浮=Ff+mg,所以Ff=F浮-mg=4 830 N-4 600 N=230 N,D项正确.答案:AD
.(2014·宁夏银川一中一模)如图所示,A、B两小球分别连在轻线两端,B球另一端与弹簧相连,弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面顶端.A、B两小球的质量分别为mA、mB,重力加速度为g,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度大小分别为( )
A.都等于 B.和0C.和· D.·和
解析:由整体法知,F弹=(mA+mB)gsin 30°
剪断轻线的瞬间,由牛顿第二定律:
对B:F弹-mBgsin 30°=mBaB,得aB=
对A:mAgsin 30°=mAaA,得aA=g所以C项正确.答案:C
1.内容 物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
2.表达式 F=ma。3.“五个”性质
实重和视重(1)实重:物体实际所受的重力,它与物体的运动状态无关。
(2)视重:测力计所指示的数值。
2.超重、失重和完全失重比较
超重现象 失重现象 完全失重 概念 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象 产生
条件 物体的加速度方向向上 物体的加速度方向向下 物体的加速度方向向下,大小a=g 列原
理式 F-mg=ma
F=m(g+a) mg-F=ma
F=m(g-a) mg-F=mg
F=0 运动
状态 加速上升、
减速下降 加速下降、
减速上升 无阻力的抛体运动情况;绕地球匀速圆周运动的卫星 (2013·江苏徐州摸底)一位同学乘坐电梯从六楼下到一楼的过程中,其v -t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.前2 s内该同学处于超重状态B.前2 s内该同学的加速度是最后1 s内的2倍
C.该同学在10 s内的平均速度是1 m/sD.该同学在10 s内通过的位移是17 m
解析:选D
考点一 瞬时加速度问题
1.一般思路―→―→
2.两种模型
(1)刚性绳(或接触面):一种不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,弹力立即改变或消失,不需要形变恢复时间,一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时,均可按此模型处理。
(2)弹簧(或橡皮绳):当弹簧的两端与物体相连(即两端为固定端)时,由于物体有惯性,弹簧的长度不会发生突变,所以在瞬时问题中,其弹力的大小认为是不变的,即此时弹簧的弹力不突变。
[例] (多选)(2014·南通第一中学检测)如图所示,A、B球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在
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