牛顿运动定律选择大题带解析.docx

15．如图5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(　　) 图5 A．(M＋m)g B．(M＋m)g－ma C．(M＋m)g＋ma D．(M－m)g 解析　对竿上的人分析：受重力mg、摩擦力Ff，有mg－Ff＝ma得Ff＝m(g－a)。竿对人有摩擦力，人对竿也有反作用力——摩擦力，且大小相等，方向相反；对竿分析：受重力Mg、竿上的人对竿向下的摩擦力Ff′＝Ff、顶竿的人对竿的支持力FN，有Mg＋Ff′＝FN，又因为竿对“底人”的压力FN′和“底人”对竿的支持力FN是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律，得到FN′＝FN＝Mg＋Ff′＝(M＋m)g－ma。B项正确。 答案　B 5．(2014·西安市质检三)如图14所示，倾角θ＝30°的斜面上有一车厢，车厢顶用轻绳悬挂一小球，车厢沿斜面向下运动的过程中，小球与车厢始终相对静止。求这两种情况下车厢下滑的加速度。 图14 (1)轻绳与斜面方向垂直； (2)轻绳沿水平方向。 解析　(1)小球受力如图甲所示，将重力mg沿轻绳和斜面的方向分解，则F合＝mgsin θ，由牛顿第二定律得加速度大小a＝eq \f(F合,m)＝gsin θ，方向沿斜面向下。 (2)小球受力如图乙所示，小球受到重力mg与拉力F2的合力方向沿斜面向下，则F合′＝eq \f(mg,sin θ)得加速度大小a′＝eq \f(F合′,m)＝eq \f(g,sin θ)，方向沿斜面向下。 答案　(1)gsin θ　方向沿斜面向下 (2)eq \f(g,sin θ)　方向沿斜面向下 4．(整体法、隔离法)(2014·长春调研)如图2所示，物块A、B的质量分别为m和2m，用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上。对B施加向右的水平拉力F，稳定后A、B相对静止地在水平面上运动，此时弹簧长度为l1；若撤去拉力F，换成大小仍为F的水平推力向右推A，稳定后A、B相对静止地在水平面上运动，此时弹簧长度为l2。则下列判断正确的是(　　) 图2 A．弹簧的原长为eq \f(l1＋l2,2) B．两种情况下稳定时弹簧的形变量相等 C．两种情况下稳定时两物块的加速度不相等 D．弹簧的劲度系数为eq \f(F,l1－l2) 解析　由题意可知两种情况下物块的加速度大小相等为a＝eq \f(F,3m)，方向水平向右，所以C错误；设弹簧的原长为l0，弹簧的劲度系数为k，则有k(l1－l0)＝ma，k(l0－l2)＝2ma，解得l0＝eq \f(2l1＋l2,3)，k＝eq \f(F,l1－l2)，A、B错误，D正确。 答案　D 改计算13．如图13所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力FT和斜面的支持力FN分别为(重力加速度为g)(　　) 图13 A．FT＝m(gsin θ＋acos θ)　FN＝m(gcos θ－asinθ) B．FT＝m(gcos θ＋asin θ)　FN＝m(gsin θ－acos θ) C．FT＝m(acos θ－gsin θ)　FN＝m(gcos θ＋asin θ) D．FT＝m(asin θ－gcos θ)　FN＝m(gsin θ＋acos θ) 解析　准确分析受力情况，分解加速度是比较简便的求解方法。选小球为研究对象，小球受重力mg、拉力FT和支持力FN三个力作用，将加速度a沿斜面和垂直于斜面两个方向分解，如图所示。由牛顿第二定律得 FT－mgsin θ＝macos θ① mgcos θ－FN＝masin θ② 由①式得FT＝m(gsin θ＋acos θ)。 由②式得FN＝m(gcos θ－asin θ)。故选项A正确。 答案　A 5．(正交分解法)(2014·河南郑州模拟)如图3所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向向右做匀加速直线运动(m1在光滑地面上，m2在空中)。已知力F与水平方向的夹角为θ。则m1的加速度大小为(　　) 图3 A.eq \f(Fcos θ,m1＋m2) 　B.eq \f(Fsin θ,m1＋m2) 　C.eq \f(Fcos θ,m1) 　D.eq \f(Fsin θ,m2) 解析　把m1、m2看做一个整体，在水平方向上加速度相同，由牛顿第二定律可得：Fcos θ＝(m1＋m2)a，所以a＝eq \f(Fcos θ,m1＋m2)，选项A正确。 答案　A 【例2】　如图3所示，在倾角θ＝37°的足够长的固定斜面上，有一质量m＝1 kg的物