专题11 牛顿第二定律
1.用牛顿第二定律分析瞬时加速度
2.分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是明确该时刻物体的受力情况及运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬时加速度,此类问题应注意以下几种模型:
特性 模型 轻绳 受外力时 的形变量 微小不计 力能 否突变 能 没有支持力 只有拉力 橡皮绳 较大 不能 没有支持力 不计 既可有拉力 轻弹簧 较大 不能 也可有支持力 既可有拉力 轻杆 微小不计 能 也可有支持力 3.在求解瞬时加速度问题时应注意:
(1)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的,当外界因素发生变
等 相 处 处 产生拉力 质量 或支持力 只有拉力 弹力 内部 1
化时,需要重新进行受力分析和运动分析。
(2)加速度可以随着力的突变而突变,而速度的变化需要一个过程的积累,不会发生突变。
质量为m的木块位于粗糙水平桌面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a1。当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度为a2,则
A.a1=a2 B.a2<2a1 C.a2>2a1 D.a2=2a1 【参考答案】C
【详细解析】由牛顿第二定律得:F?Ff?ma1,2F?Ff?ma2,由于物体所受的摩擦力, Ff??FN??mg,即Ff不变,所以
a2?2F?Ffm?2?F?Ff??Ffm?2a1?Ffm?2a1??g>2a1,故选项C正确。
【名师点睛】本题考查对牛顿第二定律F?ma的理解能力,F是物体受到的合力,不能简单认为加速度与水平恒力F成正比。
1.如图A、B两物体叠放在光滑水平桌面上,轻质细绳一端连接B,另一端绕过定滑轮连接C物体,已知A和C的质量都是1 kg,B的质量是2 kg,A、B间的动摩擦因数是0.3,其它摩擦不计。由静止释
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放C,C下落一定高度的过程中(C未落地,B未撞到滑轮,g=10 m/s)。下列说法正确的是
2
A.A、B两物体发生相对滑动 B.A物体受到的摩擦力大小为3 N C.B物体的加速度大小是2.5 m/s D.细绳的拉力大小等于10 N 【答案】C
【解析】假设A、B不发生相对滑动,整体的加速度
a?mCg10=m/s2=2.5m/s2,隔离对
mA?mB?mC1?2?12
A分析,f=mAa=1×2.5
N=2.5 N<μmAg=3 N,可知假设成立,即A、B两物体不发生相对滑动,
A所受的摩擦力为2.5 N,加速度为2.5 m/s2,故A B错误,C正确;
隔离对C分析,根据牛顿第二定律得,mCg–T=mCa,解得T=mCg–mCa=10 N–1×2.5 N=7.5 N,故D错误。故选C。
【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律的基本运用,通过整体法和隔离法判断出A、B是否发生相对滑动是解决本题的关键。
2.将质量为m的圆环套在固定的水平直杆上,环的直径略大于杆的截面直径,环与杆间的动摩擦因数为μ,对环施加一位于竖直平面内斜向上且与杆夹角为θ的拉力F,使圆环以加速度a沿杆运动,则
F的大小不可能是
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