牛顿第二定律(高考题及答案详解)

牛顿第二定律

1.（12海南 1）根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是

A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比

B.物体所受合外力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度

C.物体加速度的大小跟它的所受作用力中的任一个的大小成正比

D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比

2.（11新课标）如图，在光滑水平面上有一质量为m 1的足够长的木板，其

上叠放一质量为m 2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩

擦力相等。现给木块施加一随时间t 增大的水平力F=kt （k 是常数），木

板和木块加速度的大小分别为a 1和a 2，下列反映a 1和a 2变化的图线中正确的是

3.（10全国I 15）如右图，轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连，下端与另一质量为M 的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木坂上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a 1、a 2重力加速度大小为g 。则有

A ．10a =，2a g =

B ．1a g =，2a g =

C ．120,m M a a g M +==

D ．1a g =，2m M a g M

+=

4.（10福建 16）质量为2kg 的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0．2，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开始，物

体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F 的作用，F 随时间t 的变

化规律如图所示。重力加速度g 取10m/s 2，则物体在t=0到t=12s 这段时间

内的位移大小为

A ．18m

B ．54m

C ．72m

D ．198m

5.（12安徽 17）如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a 沿斜面匀加速

下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F ，则

A ．物块可能匀速下滑

B ．物块将以加速度a 匀加速下滑

C ．物块将以大于a 的加速度匀加速下滑

D ．物块将以小于a 的加速度匀加速下滑

6.（08海南 15）科研人员乘气球进行科学考察．气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg ．气球在空中停留一段时间后，发现气球漏气而下降，及时堵住．堵住时气球下降速度为1 m/s ，且做匀加速运动，4 s 内下降了12 m ．为使气球安全着陆，向舱外缓慢抛出一定的压舱物．此后发现气球做匀减速运动，下降速度在5分钟内减少3 m/s ．若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略，重力加速度g ＝9.89 m/s 2，求抛掉的压舱物的质量．

答案：

1.D

2.解析：主要考查摩擦力和牛顿第二定律。木块和木板之间相对静止时，所受的摩擦力为静摩擦力。在达到最大静摩擦力前，木块和木板以相同加速度运动，根据牛顿第二定律2121m m kt a a +==。木块和木板相对运动时， 1

21m g m a μ=恒定不变，g m kt a μ-=22。所以正确答案是A

3.【答案】C 【解析】在抽出木板的瞬时，弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变。对1物体受重力和支持力，mg=F ，a 1=0。对2物体受重力和压力，根据牛顿第二定律F Mg M m a g M M

++== 【考点】牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题。

4.【答案】B 【解析】拉力只有大于最大静摩擦力时，物体才会由静止开始运动。

0-3s 时：F=f max ，物体保持静止，s 1=0；

3-6s 时：F>f max ，物体由静止开始做匀加速直线运动，

F

2284/2/2F f a m s m s m --===，

v =a t=6m/s ，

2221123922s at m m ==⨯⨯=，

6-9s 时：F=f ，物体做匀速直线运动，

s 3=v t=6×3=18m ，

9-12s 时：F>f ，物体以6m/s 为初速度，以2m/s 2为加速度继续做匀加速直线运动， 2241163232722s vt at m =+=⨯+⨯⨯=，

所以0-12s 内物体的位移为：s=s 1+s 2+s 3+s 4=54m ，选项B 正确。

5.【答案】C 【解析】设斜面的倾角为α，物块与斜面间动摩擦因数为μ，施加一个竖直向下的恒力F 时，加速度为a '。根据牛顿第二定律，不施加恒力F 时：sin cos mg mg ma αμα-=，得(sin cos )a g αμα=-；施加一个竖直向下的恒力F 时：()sin ()cos mg F mg F ma αμα'+-+=，得()(sin cos )F a g m αμα'=+

-正确选项：C 6.解：由牛顿第二定律得：mg －f ＝ma

2012

h t at =+v 抛物后减速下降有：///()()f m m g m m a --=-

Δv ＝a /Δt

解得：//101 kg /a t m m

g t +∆∆==+∆∆v v