高中物理必修一知识讲解牛顿第二定律基础练习题
牛顿第二定律【学习目标】1.深刻理解牛顿第二定律，把握Fam=的含义．2.清楚力的单位“牛顿”是怎样确定的．3.灵活运用F＝ma解题．【要点梳理】要点一、牛顿第二定律(1)内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比．(2)公式：Fam∝或者F ma∝，写成等式就是F＝kma．(3)力的单位——牛顿的含义．①在国际单位制中，力的单位是牛顿，符号N，它是根据牛顿第二定律定义的：使质量为1kg的物体产生1 m/s2加速度的力，叫做1N．即1N＝1kg·m/s2．②比例系数k的含义．根据F＝kma知k＝F/ma，因此k在数值上等于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小，k的大小由F、m、a三者的单位共同决定，三者取不同的单位，k的数值不一样，在国际单位制中，k＝1．由此可知，在应用公式F＝ma进行计算时，F、m、a的单位必须统一为国际单位制中相应的单位．要点二、对牛顿第二定律的理解(1)同一性【例】质量为m的物体置于光滑水平面上，同时受到水平力F的作用，如图所示，试讨论：①物体此时受哪些力的作用?②每一个力是否都产生加速度?③物体的实际运动情况如何?④物体为什么会呈现这种运动状态?【解析】①物体此时受三个力作用，分别是重力、支持力、水平力F．②由“力是产生加速度的原因”知，每一个力都应产生加速度．③物体的实际运动是沿力F的方向以a＝F/m加速运动．④因为重力和支持力是一对平衡力，其作用效果相互抵消，此时作用于物体的合力相当于F．从上面的分析可知，物体只能有一种运动状态，而决定物体运动状态的只能是物体所受的合力，而不能是其中一个力或几个力，我们把物体运动的加速度和该物体所受合力的这种对应关系叫牛顿第二定律的同一性．因此，牛顿第二定律F＝ma中，F为物体受到的合外力，加速度的方向与合外力方向相同．(2)瞬时性前面问题中再思考这样几个问题：①物体受到拉力F作用前做什么运动?②物体受到拉力F作用后做什么运动?③撤去拉力F后物体做什么运动?分析：物体在受到拉力F前保持静止．当物体受到拉力F后，原来的运动状态被改变．并以a＝F/m加速运动．撤去拉力F 后，物体所受合力为零，所以保持原来(加速时)的运动状态，并以此时的速度做匀速直线运动．从以上分析知，物体运动的加速度随合力的变化而变化，存在着瞬时对应的关系．F ＝ma 对运动过程中的每一瞬间成立，某一时刻的加速度大小总跟那一时刻的合外力大小成正比，即有力的作用就有加速度产生．外力停止作用，加速度随即消失，在持续不断的恒定外力作用下，物体具有持续不断的恒定加速度．外力随着时间而改变，加速度就随着时间而改变．(3)矢量性从前面问题中，我们也得知加速度的方向与物体所受合外力的方向始终相同，合外力的方向即为加速度的方向．作用力F 和加速度a 都是矢量，所以牛顿第二定律的表达式F ＝ma 是一个矢量表达式，它反映了加速度的方向始终跟合外力的方向相同，而速度的方向与合外力的方向无必然联系．(4)独立性——力的独立作用原理①什么是力的独立作用原理，如何理解它的含义?物体受到几个力的作用时，每个力各自独立地使物体产生一个加速度，就像其他力不存在一样，这个性质叫做力的独立作用原理．②对力的独立作用原理的认识a ．作用在物体上的一个力，总是独立地使物体产生一个加速度，与物体是否受到其他力的作用无关．如落体运动和抛体运动中，不论物体是否受到空气阻力，重力产生的加速度总是g ．b ．作用在物体上的一个力产生的加速度，与物体所受到的其他力是同时作用还是先后作用无关．例如，跳伞运动员开伞前，只受重力作用(忽略空气阻力)，开伞后既受重力作用又受阻力作用，但重力产生的加速度总是g ．c ．物体在某一方向受到一个力，就会在这个方向上产生加速度．这一加速度不仅与其他方向的受力情况无关，还和物体的初始运动状态无关．例如，在抛体运动中，不论物体的初速度方向如何，重力使物体产生的加速度总是g ，方向总是竖直向下的．d ．如果物体受到两个互成角度的力F 1和F 2的作用，那么F 1只使物体产生沿F 1方向的加速度11F a m =，F 2只使物体产生沿F 2方向的加速度22F a m=． 在以后的学习过程中，我们一般是先求出物体所受到的合外力，然后再求出物体实际运动的合加速度．(5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗?牛顿第一定律说明维持物体的速度不需要力，改变物体的速度才需要力．牛顿第一定律定义了力，而牛顿第二定律是在力的定义的基础上建立的，如果我们不知道物体在不受外力情况下处于怎样的运动状态，要研究物体在力的作用下将怎样运动，显然是不可能的，所以牛顿第一定律是研究力学的出发点，是不能用牛顿第二定律代替的，也不是牛顿第二定律的特例．要点三、利用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤(1)明确研究对象．(2)进行受力分析和运动状态分析，画出示意图．(3)求出合力F 合．(4)由F ma =合列式求解．用牛顿第二定律解题，就要对物体进行正确的受力分析，求合力．物体的加速度既和物体的受力相联系，又和物体的运动情况相联系，加速度是联系力和运动的纽带．故用牛顿第二定律解题，离不开对物体的受力情况和运动情况的分析．【说明】①在选取研究对象时，有时整体分析、有时隔离分析，这要根据实际情况灵活选取． ②求出合力F 合时，要灵活选用力的合成或正交分解等手段处理．一般受两个力时，用合成的方法求合力，当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法解题，多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上有：x F ma =(沿加速度方向)．0y F =(垂直于加速度方向)．特殊情况下分解加速度比分解力更简单．应用步骤一般为：①确定研究对象；②分析研究对象的受力情况并画出受力图；③建立直角坐标系，把力或加速度分解在x 轴或y 轴上；④分别沿x 轴方向和y 轴方向应用牛顿第二定律列出方程；⑤统一单位，计算数值．【注意】在建立直角坐标系时，不管选取哪个方向为x 轴正方向，所得的最后结果都应是一样的，在选取坐标轴时，应以解题方便为原则来选取．【典型例题】类型一、对牛顿第二定律的理解例1、物体在外力作用下做变速直线运动时（ ）A ．当合外力增大时，加速度增大B ．当合外力减小时，物体的速度也减小C ．当合外力减小时，物体的速度方向与外力方向相反D ．当合外力不变时，物体的速度也一定不变【思路点拨】对同一物体，合外力的大小决定了加速度大小，但是，加速度与速度没有必然的联系。
【答案】A【解析】合外力增大，加速度一定增大。
合外力减小，加速度一定减小，但速度不一定减小，比如此时速度与加速度同方向。
加速度的方向与合外力方向相同，速度方向与合外力方向之间没有必然的联系。
合外力不变，加速度一定不变，但只要合外力不为零，物体的速度就一定变化。
【点评】物体加速度的方向一定与合外力的方向相同。
物体加速的条件是速度与加速度同方向或速度与合外力同方向。
例2、质量为M 的物块位于粗糙的水平面上，若用大小为F 的水平恒力拉物块，其加速度为a ，当拉力的方向不变，大小变为2F 时，物块的加速度为a ＇则（ ）A ．a ＇＝aB ． a ＇<2aC ．a ＇>2aD ．a ＇=2a【思路点拨】要注意到两次垃物体的过程中，摩擦力不变化。
【答案】C【解析】根据牛顿第二定律F 合=ma ，=F F ma -摩（1）2=F F ma '-摩（2）两个式子联立得：a ＇>2a【点评】要真正理解牛顿第二定律的矢量性、同一性、瞬时性。
举一反三【变式】如图所示，物体P 置于光滑的水平面上，用轻细线跨过质量不计的光滑定滑轮连接一个重力G=10N 的重物，物体P 向右运动的加速度为a 1；若细线下端不挂重物，而用F=10N 的力竖直向下拉细线下端，这时物体P 的加速度为a 2，则：（ ）A. a 1<a 2B.a 1=a 2C. a 1>a 2D.条件不足，无法判断【答案】A【解析】根据牛顿第二定律F 合=ma ，对左边图以整体为研究对象()110p Q m m a =+（1）对右边图：210p m a =（2）因此a 1<a 2类型二、牛顿第二定律的应用例3、一个质量为20kg 的物体，只受到两个互成角度90°，大小分别为30N 和40N 的力的作用，两个力的合力多大？产生的加速度多大？【思路点拨】由平行四边形定则求出合外力，由牛顿第二定律可求出加速度的大小。
【解析】由平行四边形定则求出合外力： 22=30+40=50N F 合由牛顿第二定律求出加速度：【点评】本题所述情况使物体受力的理想情况，题目并没有说物体是否放在水平面上、竖直面上其它情况，不能具体考虑。
举一反三【变式1】一个质量为2kg 的物体在三个力的作用下处于平衡，撤去一个大小为10N 向东的力，求撤去该力瞬间此时物体的加速度？【答案】5m/s 2 向西【解析】撤去为10N 向东的力，物体的合力就是向西的10N 。
根据牛顿第二定律，F 合=ma ，2210m/s 5m/s 2F a m ===，方向向西。
【高清课程：牛顿第二定律 例1】【变式2】一个空心小球从距离地面16m 的高处由静止开始落下，经2s 小球落地，已知球的质量为0.4kg ，求它下落过程中所受空气阻力多大？(g=10m/s 2）【答案】0.8N类型三、瞬时加速度问题例4、如图甲、乙所示，图中细线均不可伸长，物体均处于平衡状态。
如果突然把两水平细线剪断，求剪断瞬间物体的加速度。
【思路点拨】瞬时加速度关键能求瞬时的合外力。
绳的拉力能突变，弹簧的弹力不能突变。
甲图中剪断水平细线后，球A 将做圆周运动，剪断瞬间，小球的加速度方向沿圆周的切线方向。
乙图中水平细线剪断瞬间，B 球受重力和弹簧弹力不变，合力水平向右。
【解析】水平细线剪断瞬间拉力突变为零，图甲中OA 绳拉力由T 突变为T'，但是图乙中OB 弹簧要发生形变需要一定时间，弹力不能突变。
（1）对A 球受力分析，如图（a ），剪断水平细线后，球A 将做圆周运动，剪断瞬间，小球的加速度a 1方向沿圆周的切线方向。
F mg ma a g 111==∴=sin sin θθ，（2）水平细线剪断瞬间，B 球受重力G 和弹簧弹力T 2不变，如图（b ）所示，则F m g a g B 22=∴=tan tan θθ，【点评】(1)牛顿第二定律是力的瞬时作用规律，加速度和力同时产生、同时变化、同时消失。
分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析物体所受的合外力。
(2)弹簧的弹力瞬间不发生突变，绳子上的力、杆上的力瞬间发生突变。
举一反三【变式】如图所示，物体甲、乙质量均为m ，弹簧和悬线的质量可忽略。
必修一牛顿第二定律典型例题(含答案)
【例1】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【例2】一个质量m=2kg的木块，放在光滑水平桌面上，受到三个大小均为F=10N、与桌面平行、互成120°角的拉力作用，则物体的加速度多大？若把其中一个力反向，物体的加速度又为多少？【例3】沿光滑斜面下滑的物体受到的力是 [ ]A．重力和斜面支持力 B．重力、下滑力和斜面支持力C．重力、正压力和斜面支持力 D．重力、正压力、下滑力和斜面支持力【例4】图中滑块与平板间摩擦系数为μ，当放着滑块的平板被慢慢地绕着左端抬起，α角由0°增大到90°的过程中，滑块受到的摩擦力将 [ ]A．不断增大 B．不断减少C．先增大后减少D．先增大到一定数值后保持不变【例5】如图，质量为M的凹形槽沿斜面匀速下滑，现将质量为m的砝码轻轻放入槽中，下列说法中正确的是 [ ]A．M和m一起加速下滑B．M和m一起减速下滑C．M和m仍一起匀速下滑【例6】图1表示某人站在一架与水平成θ角的以加速度a向上运动的自动扶梯台阶上，人的质量为m，鞋底与阶梯的摩擦系数为μ，求此时人所受的摩擦力。
【例7】在粗糙水平面上有一个三角形木块abc，在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量m1和m2的木块，m1＞m2，如图1所示。
已知三角形木块和两个物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块[ ]A．有摩擦力作用，摩擦力方向水平向右B．有摩擦力作用，摩擦力方向水平向左C．有摩擦力作用，但摩擦力方向不能确定D．以上结论都不对【例8】质量分别为m A和m B的两个小球，用一根轻弹簧联结后用细线悬挂在顶板下（图1），当细线被剪断的瞬间，关于两球下落加速度的说法中，正确的是 [ ]A．a A=a B=0 B．a A=a B=gC．a A＞g，a B=0 D．a A＜g，a B=0【例9】在车箱的顶板上用细线挂着一个小球（图1），在下列情况下可对车厢的运动情况得出怎样的判断：（1）细线竖直悬挂：______;（2）细线向图中左方偏斜：___；（3）细线向图中右方偏斜：___________ 。
高中物理必修一：《牛顿第二定律》练习题
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′=aB．a＜a′＜2aC．a′=2aD．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二、填空题10．如图3所示，质量相同的A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动．两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间A球加速度为____；B球加速度为________．11．如图4所示，放在斜面上的长木板B的上表面是光滑的，给B一个沿斜面向下的初速度v0，B沿斜面匀速下滑．在B下滑的过程中，在B的上端轻轻地放上物体A，若两物体的质量均为m，斜面倾角为θ，则B的加速度大小为____，方向为_____；当A的速度为（设该时A没有脱离B，B也没有到达斜面底端），B的速度为______．三、计算题12．一个质量m=2kg的木块，放在光滑水平桌面上，受到三个大小均为F=10N、与桌面平行、互成120°角的拉力作用，则物体的加速度多大？若把其中一个力反向，物体的加速度又为多少？13．地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与水平成37°角推木箱，如图5所示，恰好使木箱匀速前进．若用此力与水平成37°角向斜上方拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m／s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）牛顿第二定律练习题答案一、选择题1．D 2．D 3．C 4．D 5．BD6．B 7．BD 8．D 9．AC二、填空题10．2g（方向向下），011．g sinθ，沿斜面向上。
牛顿第二定律基础练习题(带答案)
牛顿第二定律基础练习题一1．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、在牛顿第二定律公式F ＝kma 中，比例系数k 的数值A 、在任何情况下都等于1B 、k 值的数值是由质量、加速度和力的大小所决定的C 、k 值的数值是由质量、加速度和力的单位所决定的D 、在国际单位制中，k 的数值一定等于13、下列说法正确的是A 、质量较大的物体的加速度一定小B 、受到外力较小的物体加速度一定小C 、物体所受合外力的方向一定与物体的运动方向相同D 、物体所受合外力的方向一定与物体的加速度的方向相同4、由实验结论可知，当质量不变时物体的加速度与所受外力成正比，则可知无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个力推桌子没有推动时是因为A 、这一结论不适用于静止的物体B 、桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到C 、推力小于摩擦力，加速度是负值D 、推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物体的加速度为零，所以原来静止仍静止5、对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力，当力刚开始作用的瞬间A 、物体立即获得速度B 、物体立即获得加速度C 、物体同时获得速度和加速度D 、由于物体未来得及运动，所以速度和加速度都为零6、用力F 1单独作用于某一物体上可产生加速度为3m/s 2，力F 2单独作用于这一物体可产生加速度为1m/s 2，若F 1、F 2同时作用于该物体，可能产生的加速度为A 、1 m/s 2B 、2 m/s 2C 、3 m/s 2D 、4 m/s 2*7、如图所示，车厢底板光滑的小车上用两个量程为20N 完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1kg 的物块，当小车在水平地面上做匀速运动时，两弹簧秤的示数均为10N ，当小车做匀加速运动时弹簧秤甲的示数变为8N ，这时小车运动的加速度大小是A 、2 m/s 2B 、4 m/s 2C 、6 m/s 2D 、8m/s 28、一个物体受到两个互相垂直的外力的作用，已知F 1＝6N ，F 2＝8N ，物体在这两个力的作用下获得的加速度为2.5m/s 2，那么这个物体的质量为 kg 。
高中 牛顿第二定律 (1) 试题
牛顿第二定律 （1）类型一、对牛顿第二定律的理解例1、物体在外力作用下做变速直线运动时（ ）A ．当合外力增大时，加速度增大B ．当合外力减小时，物体的速度也减小C ．当合外力减小时，物体的速度方向与外力方向相反D ．当合外力不变时，物体的速度也一定不变 例2、质量为M 的物块位于粗糙的水平面上，若用大小为F 的水平恒力拉物块，其加速度为a ，当拉力的方向不变，大小变为2F 时，物块的加速度为a ＇则（ ）A ．a ＇＝aB ． a ＇<2aC ．a ＇>2aD ．a ＇=2a【变式】如图所示，物体P 置于光滑的水平面上，用轻细线跨过质量不计的光滑定滑轮连接一个重力G=10N 的重物，物体P 向右运动的加速度为a 1；若细线下端不挂重物，而用F=10N 的力竖直向下拉细线下端，这时物体P 的加速度为a 2，则：（ ）A. a 1<a 2B.a 1=a 2C. a 1>a 2D.条件不足，无法判断类型二、牛顿第二定律的应用例3、一个质量为20kg 的物体，只受到两个互成角度90°，大小分别为30N 和40N 的力的作用，两个力的合力多大？产生的加速度多大？【变式1】一个质量为2kg 的物体在三个力的作用下处于平衡，撤去一个大小为10N 向东的力，求撤去该力瞬间此时物体的加速度？【变式2】一个空心小球从距离地面16m 的高处由静止开始落下，经2s 小球落地，已知球的质量为0.4kg ，求它下落过程中所受空气阻力多大？(g=10m/s 2）【变式3】如图，质量m=2kg 25.0=μ的物体静止在水平面上，物体与水平面间的滑动摩擦因数，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）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。
高中物理牛顿第二定律经典练习题专题训练(含答案)
高中物理牛顿第二定律经典练习题专题训
练(含答案)
高中物理牛顿第二定律经典练题专题训练（含答案）
1. Problem
已知一个物体质量为$m$，受到一个力$F$，物体所受加速度为$a$。
根据牛顿第二定律，力、质量和加速度之间的关系可以表示为：
$$F = ma$$
请计算以下问题：
1. 如果质量$m$为2kg，加速度$a$为3m/s^2，求所受的力
$F$的大小。
2. 如果质量$m$为5kg，力$F$的大小为10N，求物体的加速度$a$。
2. Solution
使用牛顿第二定律的公式$F = ma$来解决这些问题。
1. 问题1中，已知质量$m$为2kg，加速度$a$为3m/s^2。
将这些值代入牛顿第二定律的公式，可以得到：
$$F = 2 \times 3 = 6 \,\text{N}$$
所以，所受的力$F$的大小为6N。
2. 问题2中，已知质量$m$为5kg，力$F$的大小为10N。
将这些值代入牛顿第二定律的公式，可以得到：
$$10 = 5a$$
解方程可以得到：
$$a = \frac{10}{5} = 2 \,\text{m/s}^2$$
所以，物体的加速度$a$为2m/s^2。
3. Conclusion
通过计算题目中给定的质量、力和加速度，我们可以使用牛顿第二定律的公式$F = ma$来求解相关问题。
掌握这一定律的应用可以帮助我们更好地理解物体运动的规律和相互作用。
高一物理(必修一)《牛顿第二定律》练习题(附答案解析)
高一物理(必修一)《牛顿第二定律》练习题(附答案解析)班级:___________姓名：___________考号：___________一、单选题1．在升降机底部安装一个加速度传感器，其上放置了一个质量为m的小物块，如图甲所示。
升降机从t=0时刻开始竖直向上运动，加速度传感器显示加速度a随时间t变化的图像如图乙所示。
取竖直向上为正方（）A．速度不断减小B．加速度先变小再变大C．先是加速度增大的加速运动，后是加速度减小的减速运动D．到最低点时，小孩和杆处于平衡状态5．蹦床运动深受人们喜爱，如图为小明同学在杭州某蹦床馆，利用传感器测得蹦床弹力随时间的变化图。
假设小明仅在竖直方向运动，忽略空气阻力，依据图像给出的物理信息，可得（）A．7.5s至8.3s内，运动员先处于失重状态再处于超重状态B．小明的最大加速度为502m/sC．小明上升的最大高度为20mD．小明在整个蹦床过程中机械能守恒θ=︒的光滑斜面上，物块A、B质量分别为m和2m。
物块A静止在轻弹簧上面，6．如图所示，在倾角为30物块B用细线与斜面顶端相连，A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力。
已知重力加速度为g，某时刻把细线剪断，当细线剪断瞬间，下列说法正确的是（）g g3g二、多选题10．甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动，a甲=4 m/s2，a乙=4-m/s2，那么对甲、乙两物体判断正确Mg5参考答案与解析1．C【详解】AB．当a>0时，物块具有向上的加速度，处于超重状态，故AB错误；C．t=t0时刻，a=0，F N=mg，故C正确；D．t=3t0时刻，a=2g，由牛顿第二定律有F N－mg=ma得F N=3mg故D错误。
故选C。
2．D【详解】A．梦天舱和天和舱因之间因冲击对梦天舱和天和舱产生的力大小相等方向相反，可知梦天舱和天可知梦天舱和天和舱的加速度大小不相和舱的加速度方向不同，梦天舱和天和舱的质量不等，根据F ma等，故A错误；B．空间站内的宇航员受到地球的万有引力，由于万有引力全部提供做圆周运动的向心力，所以宇航员处于完全失重状态，故B错误；C．第一宇宙速度为环绕地球做圆周运动的物体的最大速度，可知对接后空间站绕地运行速度小于第一宇宙速度，故C错误；D．对接后空间站的速度会发生变化，若不启动发动机调整轨道，对接后空间站的轨道将会是椭圆，故D正第11 页共11 页。
牛顿第二定律专题(含经典例题)
牛顿第二定律专题1．考纲解读2.考点整合考点一牛顿第二定律1.定律内容：物体的加速度跟物体成正比，跟物体的成反比，加速度的方向跟合外力的方向 .2.牛顿第二定律的矢量性、瞬时性、独立性.“矢量性”是指加速度的方向取决，“瞬时性”是指加速度和合外力存在着关系，合外力改变，加速度相应改变，“独立性”是指作用在物体上的每个力都独立的产生各自的加速度，合外力的加速度即是这些加速度的矢量和.3.牛顿第二定律的分量式：ΣFx=max，ΣFy=may[特别提醒]：F是指物体所受到的合外力，即物体所有受力的合力.加速度与合外力是瞬时对应关系，即有合外力就有加速度，没有合外力就没有加速度.【例1】如图所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点固定着一个质量为m的小球．当小车水平向右的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化（用F1至F4变化表示）可能是下图中的（OO'沿杆方向）【解析】对小球进行受力分析，小球受重力和杆对小球的弹力，弹力在竖直方向的分量和重力平衡，小球在水平方向的分力提供加速度，故C正确.【答案】C【方法点评】本题考查牛顿第二定律，只要能明确研究对象，进行受力分析，根据牛顿第二定律列方程即可.考点二力、加速度和速度的关系在直线运动中当物体的合外力（加速度）与速度的方向时，物体做加速运动，若合外力（加速度）恒定，物体做运动，若合外力（加速度）变化，则物体做运动，当物体的合外力（加速度）方向与速度的方向时，物体做减速运动.若合外力（加速度）恒定，物体做运动，若合外力（加速度）变化，则物体做运动.[特别提醒]：要分析清楚物体的运动情况，必须从受力着手，因为力是改变运动状态的原因，求解物理问题，关键在于建立正确的运动情景，而这一切都必须从受力分析开始.[例2] 如图3-12-1所示，自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，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、加速度的变化情况如何？最低点的加速度是否比g大？（实际平衡位置，等效成简谐运动）图3－12－1[解析]小球接触弹簧后受两个力，向下的重力mg和向上的弹力.（如图3－12－2（a）所示刚开始时，当<mg时，小球合力向下，，合力不断变小，因而加速度减小，由于a方向与v0同向，因此速度继续变大.当＝mg时，如图3－12－2（b）所示，合力为零，加速度为零，速度达到最大值.之后小球由于惯性仍向下运动，继续压缩弹簧，但>mg，合力向上，由于加速度的方向和速度方向相反，小球做加速度增大的减速运动，因此速度减小到零弹簧被压缩到最短.如图3－12－2（c）所示[答案]小球压缩弹簧的过程，合外力的方向先向下后向上，大小是先变小至零后变大，加速度的方向也是先向下后向上，大小是先变小后变大，速度的方向始终向下，大小是先变大后变小. （还可以讨论小球在最低点的加速度和重力加速度的关系）[方法技巧]要分析物体的运动情况一定要从受力分析着手，再结合牛顿第二定律进行讨论、分析.对于弹簧类问题的求解，最好是画出弹簧的原长，现在的长度，这样弹簧的形变长度就一目了然，使得求解变得非常的简单明了.考点三瞬时问题瞬时问题主要是讨论细绳（或细线）、轻弹簧（或橡皮条）这两种模型.细绳模型的特点：细绳不可伸长，形变，故其张力可以，弹簧（或橡皮条）模型的特点：形变比较，形变的恢复需要时间，故弹力 .[特别提醒]求解瞬时问题，首先一定要分清类型，然后分析变化之前的受力，再分析变化瞬间的受力,这样就可以很快求解.[例3]如图5所示，质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态，现用火将绳AO烧断，在绳AO烧断的瞬间，下列说法正确的是（）A.弹簧的拉力B.弹簧的拉力C.小球的加速度为零D.小球的加速度[解析]烧断OA之前，小球受3个力，如图所示，烧断细绳的瞬间，绳子的张力没有了，但由于轻弹簧的形变的恢复需要时间，故弹簧的弹力不变，A正确。
高一物理必修1牛顿第二定律测试题(含答案)
高一物理必修1牛顿第二定律测试题（含答案）牛顿第二运动定律和第一、第三定律共同组成了牛顿运动定律，阐述了经典力学中基本的运动规律。
精品小编准备了高一物理必修1牛顿第二定律测试题，希望你喜欢。
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(D)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.对置于水平面上的物体施以水平作用力F，物体从静止开始运动t时间，撤去F后又经nt时间停住，若物体的质量为m，则(bc)A.物体所受阻力大小等于F/nb.物体所受阻力大小等于F/(n+1)c.撤去外力时，物体运动速度最大D.物体由开始运动到停止运动，通过的总位移大小为Ft22m3.关于运动和力，正确的说法是(D)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，合外力一定为零4.在升降机中挂一个弹簧秤，下吊一个小球。
当升降机静止时，弹簧伸长4cm;当升降机运动时弹簧伸长2cm，若弹簧秤质量不计，则升降机的运动情况可能是(bD)A.以1m/s的加速度下降b.以4.9m/s的加速度减速上升c.以1m/s的加速度加速上升D.以4.9m/s的加速度加速下降5.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，如图所示.则地面对三角形滑块(b)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6.设雨滴从很高处竖直下落，所受空气阻力f和其速度成正比.则雨滴的运动情况是(bD)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.加速度逐渐减小到零7.A、b两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上，若两物体的质量mAmb，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离sA与sb相比为(A)A.sA=sbb.sAsbc.sA8.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(D)A.a=ab.ac.a=2aD.a2a9.一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(Ac)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二、计算题10.地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与水平成37角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速前进.若用此力与水平成37角向斜上方拉木箱，木箱的加速度多大?(取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8)匀速前进时，Fcos(mg+Fsin)用此力与水平成37角向斜上方拉木箱，根据牛顿第二定律有Fcos╟(mg╟Fsin)=maa=0.56m/s211.质量是60kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少?(g=10m/s2)(1)升降机匀速上升;(2)升降机以4m/s2的加速度匀加速上升;(3)升降机以5m/s2的加速度匀加速下降.(1)N1=N1=mg=600N(2)N2╟mg=ma2N2=N2=840N(3)mg╟N3=ma3N3=N3=300N12.如图所示，用倾角=30o的传送带传送G=5N的物体，物体与传送带间无滑动，求在下述情况下物体所受摩擦力(g=10m/s2)①传送带静止;②传送带以=3m/s的速度匀速向上运动;③传送带以a=2m/s2的加速度匀加速向上运动;(1)f=mgsin=2.5N(2)f=mgsin=2.5N(3)f╟mgsin=maf=3.5N高一物理必修1牛顿第二定律测试题就为大家介绍到这里，希望对你有所帮助。
高中物理必修一物理牛顿第二定律练习.doc
C.Fcosa — “Mg M F COSQ D. M D Fcoscr- “(Mg - F s in a) • MA.牛顿第二定律一、选择题1. 光滑水平面上，一个水平力能使甲物体获得3m/s'的加速度，能使乙物体获得1. 5m/s 2 的加速度，这个力可以使连接在一起的甲乙两个物体获得的总加速度为（）. A. 0. 5m/s2 B. 0. 8m/s 2 C. Im/s 2 D. 1. 2m/s 22. 质量为lkg 的物体受3N 和4N 两个共点力的作用，物体的加速度可能是（）. A. 5m/s 2 E . 7m/s 2 Q 8m/s 2 D . 9m/s 23. 用3N 的水平恒力，在水平面上拉一个质量为2血的木块，从静止开始运动，2s 内 的位移为2m.则木块加速度为（ ）.A. 0.5m/s 2 B . lm/s 2 c. l-5m/s 2 p 2m/s 24. 如图所示，位于水平地面上的质量为M 的小木块，在大小为F,方向与水平方向成 Q 角的拉力作用下沿地面做匀加速运动.若木块与地面之间的动摩擦因数为“，则木块的加 速度为（）・ /F5. 如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为mi 和m 2的木块A 和B 之间用轻弹簧相连, 在拉力F 作用下，以加速度a 做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F,此瞬间A 和B 的 加速度为內和出，则（ ）.C. % = --------- a, a 2 = ------- a+ m 2 m x + m 26.雨滴在下落过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大，同时由于下落速度逐渐增大，所受空气阻力也将越来越大，最后雨滴将以某一速度匀速下降，在雨滴下降的过程中，下列说法正确的是( ).A.雨滴受到的重力逐渐增大，重力产生的加速度也逐渐增大B.雨滴质量逐渐增大，重力产生的加速度逐渐减小C.由于雨滴受空气阻力逐渐增大，雨滴下落的加速度将逐渐减小D.雨滴所受重力逐渐增大，雨滴下落的重力加速度不变7.如图所示，是做直线运动的物体受力F与受力后位移s的关系图，则从图可知 ( )•A.该物体至位移s2时的速度最小B.该物体至位移S］时的加速度最大C.该物体至位移S］后便开始返回运动D.该物体至位移s2时的速度最大8.如图所示,质量为M的凹形槽沿斜面匀速下滑，现将质量为m的眩码轻轻放入槽中, 下列说法正确的是( ).A. M和m—起加速下滑B. M和m—起减速下滑C. M和m仍一起匀速下滑D.上述三种情况均有可能9.如图所示，一根轻质弹簧的一端系着一个物体，手拉轻质弹簧的一端，轻质弹簧与物体一起在粗糙水平面上向左做匀加速运动，当手突然停止运动后的很短时间内，物体将 ( ).A.立即停止B.向左做变加速运C.向左做匀加速运动D.向左做减速运动10.如图所示，质量均为m的A、B两球之间系着一条不计质量的轻弹簧放在光滑水平面上，A球紧靠墙壁，今用力F将B球向左推压弹簧，平衡后，突然将力F撤去的瞬间，则C. B球的加速度为£m D. B球的加速度为B. A 球的加速度为二、填空题11.用弹簧测力计沿水平方向拉着一个物体在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的读数是0. 8N.后再用弹簧测力计沿水平方向拉着这个物体在水平面上做匀加速直线运动，当弹簧测力计的读数为2.4N时，测得的加速度大小为0.4m/s2,则这一物体的质量是12._______________________________________ 如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑.这名消防队员质量为60kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零.如果加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s,那么该消防队员下滑过程中的最大速度为m/s,加速下滑和减速下滑时，消防队员与钢管间的摩擦力大小分别为Ff]和Ff2 ,则Ff] : Ff2 = ____________ . (g取lOm/s2)7777777/777三、解答题13.在水平地面上有一质量为4kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动.10s后拉力大小减为丄F.该物体v-t图象如图所示，求：3(1)物体受到的水平拉力F的大小.（2）物体与地面间的动摩擦因数.（g取lOm/s?）参考答案一、选择题I. C 2. AB 3. B 4. D 5. D6.CD （解析：由题意知物体做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速运动，加速度逐渐减小，是由于阻力增大造成的，重力逐渐增大，而重力加速度是不变的.）7.BD （解析：由题图可知，力的方向始终跟位移方向相同，所以物体始终做加速运动，在位移$2处，物体的速度最大，在位移必处物体受力最大，则在该处物体的加速度最大.）& C （解析：凹形槽中放入舷码前，下滑力与摩擦力平衡，即Mgsm0 = juMgcos0-, 当凹形槽中放入舷码后，下滑力+ m）g• sin&与摩擦力“（M +同gcos0仍平衡，即（M + m）g sin+ m）g cos 0,凹形槽运动状态不变.）9. B （解析：当手突然停止运动时，弹簧形变并未立即改变，其弹力仍大于滑动摩擦力，故手突然停止后一小段时间内仍向左做加速运动.）10.BC （解析：用力F压B球平衡后，说明了在水平方向上，弹簧对B球的弹力与力F平衡，而A球是弹簧对A球的弹力与墙壁对A球的弹力相平衡，当撤去了力F的瞬间，由于弹簧的弹力是弹簧形变而产生的，这一瞬间，弹簧的形变没有消失，弹簧的弹力还来不及变化，故弹力大小仍为F,所以B球的加速度a B= — ,而A球受力不变，加速度为零，B、Cm两选项正确.）二、填空题II.4kg 12. 8 1： 7三、解答题13.解：由题意得解得F=9N ,耳=5N = //mg , // = 0.125。
高中物理 必修1【牛顿第二定律的应用】典型题(带解析)
高中物理 必修二【牛顿第二定律的应用】典型题1. (多选)如图所示，一木块在光滑水平面上受一恒力F 作用，前方固定一足够长的水平轻弹簧，则当木块接触弹簧后，下列判断正确的是( )A ．木块立即做减速运动B ．木块在一段时间内速度仍增大C ．当F 等于弹簧弹力时，木块速度最大D ．弹簧压缩量最大时，木块速度为零但加速度不为零解析：选BCD ．木块刚开始接触弹簧时，弹簧对木块的作用力小于外力F ，木块继续向右做加速度逐渐减小的加速运动，直到二力相等，而后，弹簧对木块的作用力大于外力F ，木块继续向右做加速度逐渐增大的减速运动，直到速度为零，但此时木块的加速度不为零，故选项A 错误，B 、C 、D 正确．2．质量为1 t 的汽车在平直公路上以10 m/s 的速度匀速行驶，阻力大小不变，从某时刻开始，汽车牵引力减少2 000 N ，那么从该时刻起经过6 s ，汽车行驶的路程是( )A ．50 mB ．42 mC ．25 mD ．24 m解析：选C ．汽车匀速行驶时，F ＝F f ①，设汽车牵引力减小后加速度大小为a ，牵引力减少ΔF ＝2 000 N 时，F f －(F －ΔF )＝ma ②，解①②得a ＝2 m/s 2，与速度方向相反，汽车做匀减速直线运动，设经时间t 汽车停止运动，则t ＝v 0a ＝102 s ＝5 s ，故汽车行驶的路程x ＝v 02t ＝102×5 m ＝25 m ，故选项C 正确．3. (多选)建设房屋时，保持底边L 不变，要设计好屋顶的倾角θ，以便下雨时落在房顶的雨滴能尽快地滑离屋顶，雨滴下滑时可视为小球做无初速度、无摩擦的运动．下列说法正确的是( )A ．倾角θ越大，雨滴下滑时的加速度越大B．倾角θ越大，雨滴对屋顶压力越大C．倾角θ越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的速度越大D．倾角θ越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的时间越短解析：选AC．设屋檐的底角为θ，底边长度为L，注意底边长度是不变的，屋顶的坡面长度为x，雨滴下滑时加速度为a，对雨滴受力分析，只受重力mg和屋顶对雨滴的支持力F N，垂直于屋顶方向：mg cos θ＝F N，平行于屋顶方向：ma＝mg sin θ.雨滴的加速度为：a＝g sin θ，则倾角θ越大，雨滴下滑时的加速度越大，故A正确；雨滴对屋顶的压力大小：F N′＝F N＝mg cos θ，则倾角θ越大，雨滴对屋顶压力越小，故B错误；根据三角关系判断，屋顶坡面的长度x＝L2cos θ，由x＝12g sin θ·t2，可得：t＝2Lg sin 2θ，可见当θ＝45°时，用时最短，D错误；由v＝g sin θ·t可得：v＝gL tan θ，可见θ越大，雨滴从顶端O下滑至M时的速度越大，C正确．4．如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．一架质量为m＝2 kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F＝36 N，运动过程中所受空气阻力大小恒定，无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，在t＝5 s时离地面的高度为75 m(g取10 m/s2)．(1)求运动过程中所受空气阻力大小；(2)假设由于动力设备故障，悬停的无人机突然失去升力而坠落．无人机坠落地面时的速度为40 m/s，求无人机悬停时距地面高度；(3)假设在第(2)问中的无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动提供向上的最大升力．为保证安全着地，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间．解析：(1)根据题意，在上升过程中由牛顿第二定律得：F－mg－F f＝ma由运动学规律得，上升高度：h ＝12at 2联立解得：F f ＝4 N.(2)下落过程由牛顿第二定律： mg －F f ＝ma 1 得：a 1＝8 m/s 2 落地时的速度v 2＝2a 1H 联立解得：H ＝100 m.(3)恢复升力后向下减速，由牛顿第二定律得： F －mg ＋F f ＝ma 2 得：a 2＝10 m/s 2设恢复升力后的速度为v m ，则有 v 2m 2a 1＋v 2m2a 2＝H 得：v m ＝4053 m/s由：v m ＝a 1t 1 得：t 1＝553s.答案：(1)4 N (2)100 m (3)553s5.一质量为m ＝2 kg 的滑块能在倾角为θ＝30°的足够长的斜面上以加速度a ＝2.5 m/s 2匀加速下滑．如图所示，若用一水平向右的恒力F 作用于滑块，使之由静止开始在t ＝2 s 内能沿斜面运动位移x ＝4 m ．求：(g 取10 m/s 2)(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ； (2)恒力F 的大小．解析：(1)对滑块，根据牛顿第二定律可得： mg sin θ－μmg cos θ＝ma ，解得：μ＝36.(2)使滑块沿斜面做匀加速直线运动，有加速度沿斜面向上和向下两种可能．由x＝12a1t2，得a1＝2 m/s2，当加速度沿斜面向上时：F cos θ－mg sin θ－μ(F sin θ＋mg cos θ)＝ma1，代入数据解得：F＝7635N；当加速度沿斜面向下时：mg sin θ－F cos θ－μ(F sin θ＋mg cos θ)＝ma1，代入数据解得：F＝437N.答案：(1)36(2)7635N或437N6．(多选)一个质量为2 kg的物体，在5个共点力作用下处于平衡状态．现同时撤去大小分别为15 N和10 N的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体的运动的说法中正确的是()A．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5 m/s2B．一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小C．可能做匀减速直线运动，加速度大小是2.5 m/s2D．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小是5 m/s2解析：选BC．根据平衡条件得知，其余力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反，则撤去大小分别为15 N和10 N的两个力后，物体的合力大小范围为5 N≤F合≤25 N，根据牛顿第二定律a＝Fm得：物体的加速度范围为2.5 m/s2≤a≤12.5 m/s2.若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上，物体做匀变速曲线运动，加速度大小可能为5 m/s2，故A错误．由于撤去两个力后其余力保持不变，则物体所受的合力不变，一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小，故B正确．若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时，物体做匀减速直线运动，故C正确．由于撤去两个力后其余力保持不变，在恒力作用下不可能做匀速圆周运动，故D错误．7．如图所示，几条足够长的光滑直轨道与水平面成不同角度，从P 点以大小不同的初速度沿各轨道发射小球，若各小球恰好在相同的时间内到达各自的最高点，则各小球最高点的位置( )A ．在同一水平线上B ．在同一竖直线上C ．在同一抛物线上D ．在同一圆周上解析：选D ．设某一直轨道与水平面成θ角，末速度为零的匀减速直线运动可逆向看成初速度为零的匀加速直线运动，则小球在直轨道上运动的加速度a ＝mg sin θm ＝g sin θ，由位移公式得l ＝12at 2＝12g sin θ·t 2，即l sin θ＝12gt 2，不同的倾角θ对应不同的位移l ，但l sin θ相同，即各小球最高点的位置在直径为12gt 2的圆周上，选项D 正确．8．如图所示，B 是水平地面上AC 的中点，可视为质点的小物块以某一初速度从A 点滑动到C 点停止．小物块经过B 点时的速度等于它在A 点时速度的一半．则小物块与AB 段间的动摩擦因数μ1和BC 段间的动摩擦因数μ2的比值为( )A ．1B ．2C ．3D ．4解析：选C ．物块从A 到B 根据牛顿第二定律，有μ1mg ＝ma 1，得a 1＝μ1g .从B 到C 根据牛顿第二定律，有μ2mg ＝ma 2，得a 2＝μ2g .设小物块在A 点时速度大小为v ，则在B 点时速度大小为v 2，由于AB ＝BC ＝l ，由运动学公式知，从A 到B ：⎝⎛⎭⎫v 22－v 2＝－2μ1gl ，从B到C ∶0－⎝⎛⎭⎫v22＝－2μ2gl ，联立解得μ1＝3μ2，故选项C 正确，A 、B 、D 错误．9.有一个冰上滑木箱的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推箱一段时间后，放手让箱向前滑动，若箱最后停在有效区域内，视为成功；若箱最后未停在有效区域内就视为失败．其简化模型如图所示，AC 是长度为L 1＝7 m 的水平冰面，选手们可将木箱放在A 点，从A 点开始用一恒定不变的水平推力推木箱，BC 为有效区域．已知BC 长度L 2＝1 m ，木箱的质量m ＝50 kg ，木箱与冰面间的动摩擦因数μ＝0.1.某选手作用在木箱上的水平推力F ＝200 N ，木箱沿AC 做直线运动，若木箱可视为质点，g 取10 m/s 2.那么该选手要想游戏获得成功，试求：(1)推力作用在木箱上时的加速度大小； (2)推力作用在木箱上的时间满足的条件．解析：(1)设推力作用在木箱上时的加速度大小为a 1，根据牛顿第二定律得 F －μmg ＝ma 1， 解得a 1＝3 m/s 2.(2)设撤去推力后，木箱的加速度大小为a 2，根据牛顿第二定律得 μmg ＝ma 2， 解得a 2＝1 m/s 2.推力作用在木箱上时间t 内的位移为x 1＝12a 1t 2.撤去推力后木箱继续滑行的距离为x 2＝(a 1t )22a 2.为使木箱停在有效区域内，要满足 L 1－L 2≤x 1＋x 2≤L 1， 解得1 s ≤t ≤76s. 答案：(1)3 m/s 2 (2)1 s ≤t ≤76s 10．如图所示，一儿童玩具静止在水平地面上，一名幼儿用沿与水平面成30°角的恒力拉着它沿水平地面运动，已知拉力F ＝6.5 N ，玩具的质量m ＝1 kg ，经过时间t ＝2.0 s ，玩具移动的距离x ＝2 3 m ，这时幼儿将手松开，玩具又滑行了一段距离后停下．(g 取10 m/s 2)求：(1)玩具与地面间的动摩擦因数． (2)松手后玩具还能滑行多远？(3)幼儿要拉动玩具，拉力F 与水平方向夹角θ为多少时拉力F 最小？ 解析：(1)玩具做初速度为零的匀加速直线运动，由位移公式可得 x ＝12at 2，解得a ＝ 3 m/s 2，对玩具，由牛顿第二定律得 F cos 30°－μ(mg －F sin 30°)＝ma ， 解得μ＝33. (2)松手时，玩具的速度v ＝at ＝2 3 m/s 松手后，由牛顿第二定律得μmg ＝ma ′， 解得a ′＝1033m/s 2.由匀变速运动的速度位移公式得 玩具的位移x ′＝0－v 2－2a ′＝335 m.(3)设拉力与水平方向的夹角为θ，玩具要在水平面上运动，则 F cos θ－F f >0，F f ＝μF N ， 在竖直方向上，由平衡条件得 F N ＋F sin θ＝mg ， 解得F >μmgcos θ＋μsin θ.因为cos θ＋μsin θ＝1＋μ2sin(60°＋θ)，所以当θ＝30°时，拉力最小． 答案：(1)33 (2)335m (3)30°。