1、1牛顿第二定律 瞬间问题1如图所示，一木块在光滑水平面上受一恒力 F 作用而运动，前方固定一个弹簧，当木块接触弹簧后( )A将立即做变减速运动B将立即做匀减速运动C在一段时间内仍然做加速运动，速度继续增大D在弹簧处于最大压缩量时，物体的加速度为零解析：因为水平面光滑，物块与弹簧接触前，在推力的作用下做加速运动，与弹簧接触后，随着压缩量的增加，弹簧弹力不断变大，弹力小于推力时，物体继续加速，弹力等于推力时，物体的加速度减为零，速度达到最大，弹力大于推力后，物体减速，当压缩量最大时，物块静止答案：C2(2017 届浏阳一中月考)搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为 F 时，
2、物体的加速度为 a1；若保持力的方向不变，大小变为 2F 时，物体的加速度为 a2，则( )A a1 a2 B a1 a22 a1C a22 a1 D a22 a1解析：当力沿斜面向上，大小为 F 时，物体的加速度为 a1，则F mgsin mg cos ma1；保持力的方向不变，大小变为 2F 时，物体的加速度为a2,2F mgsin mg cos ma2；可见 a22 a1；综上本题选 D.答案：D3(2017 届天津一中月考)如图所示， A、 B、 C 三球质量均为 m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与 A 球相连， A、 B 间固定一个轻杆， B、 C 间由一轻质细线连接倾角为 的
3、光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是( )A A 球的受力情况未变，加速度为零B C 球的加速度沿斜面向下，大小为 gC A、 B 之间杆的拉力大小为 2mgsinD A、 B 两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为 gsin12解析：细线被烧断的瞬间，以 A、 B 整体为研究对象，弹簧弹力不变，细线拉力突变为 0，合力不为 0，加速度不为 0，故 A 错误；对球 C，由牛顿第二定律得：mgsin ma，解得： a gsin ，方向向下，故 B 错误；以 A、 B、 C 组成的系统为研究对象，烧断细线前， A、 B、 C
4、静止，处于平衡状态，合力为零，弹簧的弹力 f3 mgsin ，烧断细线的瞬间，由于弹簧弹力不能突变，弹簧弹力不变，以 A、 B 为研究对象，由牛顿第二定律得：3 mgsin 2 mgsin 2 ma，则 B 的加速度 a gsin ，故 D 正确；由 D 可12知， B 的加速度为 a gsin ，以 B 为研究对象，由牛顿第二定律得 T mgsin ma.解12得： T mgsin ，故 C 错误；故选 D.322答案：D9如图所示，质量分别为 m、2m 的两物块 A、B 中间用轻弹簧相连，A、B 与水平面间的动摩擦因数均为 ，在水平推力 F 作用下，A、B 一起向右做加速度大小为 a 的匀
5、加速直线运动。当突然撤去推力 F 的瞬间，A、B 两物块的加速度大小分别为( )AaA2a3g BaA2(ag)CaBa DaBag答案 AC解析 撤去 F 前，根据牛顿第二定律，对 A、B、弹簧整体有 F3mg3ma, 对 B有 FN2mg2ma，得 FN2(ag)m。撤去 F 的瞬间弹簧弹力不变，大小仍为 FN，两物块受到的滑动摩擦力不变，所以，物块 B 受力不变，aBa，对物块 A，由牛顿第二定律得 FNmgmaA，有 aA2a3g。综上分析，A、C 项正确。整体隔离法的灵活应用3.如图所示，A、B 两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中 B 受
6、到的摩擦力( )A方向向左，大小不变 B方向向左，逐渐减小C方向向右，大小不变 D方向向右，逐渐减小解析：A、B 两物块叠放在一起共同向右做匀减速直线运动，对 A、B 整体根据牛顿第二定律有 a g，然后隔离 B，根据牛顿第二定律有 fABmBamBg， mA mB gmA mB其大小不变，物块 B 向右做匀减速直线运动，故加速度方向向左，摩擦力向左；故选 A.答案：A4.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为 m、2 m 和 3m 的三个木块，其中质量为 2m和 3m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为 T.现用水平拉力 F 拉其中一个质量为 3m 的木块，使三个木块以同一
7、加速度运动，则以下说法正确的是( )A质量为 2m 的木块受到四个力的作用B当 F 逐渐增大到 T 时，轻绳刚好被拉断C当 F 逐渐增大到 1.5T 时，轻绳还不会被拉断D轻绳刚要被拉断时，质量为 m 和 2m 的木块间的摩擦力为 T23解析：质量为 2m 的木块受到重力、质量为 m 的木块的压力、 m 对其作用的向后的摩擦力、轻绳的拉力、地面的支持力五个力的作用，故 A 错误；对整体，由牛顿第二定律可知，a ；隔离后面的叠加体，由牛顿第二定律可知，轻绳中拉力为 F3 ma ，由此可知，F6m F2当 F 逐渐增大到 2T 时，轻绳中拉力等于 T，轻绳才刚好被拉断，故 B 错误，C 正确；轻绳
8、刚要被拉断时，木块加速度 a ，质量为 m 和 2m 的木块间的摩擦力为 f ma ，T3m T3故 D 错误故选 C.答案：C34.(2016 届马鞍山二中、安师大附中、淮北一中、铜陵一中联考)如图所示，在倾角为 的固定斜面上有两个靠在一起的物体 A、 B，两物体与斜面间的动摩擦因数 相同，用平行于斜面的恒力 F 向上推物体 A 使两物体沿斜面向上做匀加速运动，且 B 对 A 的压力平行于斜面，则下列说法中正确的是( )A只减小 A 的质量， B 对 A 的压力大小不变B只减小 B 的质量， B 对 A 的压力大小会增大C只减小斜面间的倾角， B 对 A 的压力大小不变D只减小两物体与斜面间
9、的动摩擦因数 ， B 对 A 的压力会增大解析：将 A、 B 看成一个整体，整体在沿斜面方向上受到沿斜面向下的重力的分力，沿斜面向下的滑动摩擦力，沿斜面向上的推力，根据牛顿第二定律可得 a gsin g cos ，隔离 B 分析F mA mB gsin mA mB gcosmA mB FmA mB可得 N mBgsin m Bgcos mBa，解得 N ，由牛顿第三定律可知， B 对 A 的压mBFmA mB力 N ，若只减小 A 的质量，压力变大，若只减小 B 的质量，压力变小，A、B 错mBFmA mB误； A、 B 之间的压力与斜面的倾角、与斜面间的动摩擦因数无关，C 正确，D 错误答案
10、：C4(2016 届河南顶级名校月考)两个质量分别为 m1、 m2的物体 A 和 B 紧靠在一起放在光滑水平桌面上，如图所示，如果它们分别受到水平推力 2F 和 F，则 A、 B 之间弹力的大小为( )A. F B Fm2m1 m2 m1m1 m2C. F D Fm1 2m2m1 m2 2m1 m2m1 m2解析：根据牛顿第二定律对整体有：2 F F( m1 m2)a，方向水平向右：对物体 B 有：FN F m2a，联立上述两式得： FN F，故选项 A、B、D 均错误，选项 C 正确m1 2m2m1 m2答案：C临界极值问题6.(2017 届辽宁二中月考)如图所示， A、 B 两物块的质量分
11、别为 3m 和 2m，两物块静止叠放在水平地面上 A、 B 间的动摩擦因数为 ， B 与地面间的动摩擦因数为 ( 0)最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g.现对 B 施加一水平推力 F，12则下列说法正确的是( )A若 F mg ， A、 B 间的摩擦力一定为零B当 F7.5 mg 时， A 相对 B 滑动C当 F3 mg 时， A 的加速度为 gD若去掉 B 上的力，而将 F3 mg 的力作用在 A 上，则 B 的加速度为 0.1g解析： A、 B 与地面间的最大静摩擦力为 f1 (3m2 m)g ，若12 5 mg24F mg ， A、 B 保持静止， A、 B 间的摩擦力一定为零
12、，故 A 正确； A 物体的最大加速度为g ，根据牛顿第二定律有 F 5 ma，解得 F7.5 mg ，故当 F7.5 mg 时， A 相5 mg2对 B 滑动，故 B 正确；当 F3 mg 时， A、 B 保持相对静止， A 的加速度为 a0.1 g ，故 C 错误；若去掉 B 上的力，而将 F3 mg 的力作用在 A 上， B3 mg 5 mg25m发生相对滑动的临界加速度 a 0.25 g ，对 A 分析 F3 mg 3 ma，解得3 mg 52 mg2m不发生相对滑动的最小拉力 F3.75 mg ，可知 F3 mg 的力作用在 A 上，一起做匀加速直线运动， a 0.1 g ，故 D
13、正确F 52 mg5m答案：ABD例 3 如图所示，物体 A 叠放在物体 B 上， B 置于光滑水平面上， A、 B 质量分别为mA6 kg、 mB2 kg， A、 B 之间的动摩擦因数 0.2，开始时 F10 N，此后逐渐增大，在增大到 45 N 的过程中，则( )A.当拉力 Fv1，则( )A t2时刻，小物块离 A 处的距离达到最大B.t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.0 t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D.0 t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用答案 B解析 小物块对地速度为零时，即 t1时刻，向左离开 A 处最远， t2时刻，小物块相对传送带静止
14、，此时不再相对传送带滑动，所以从开始到此刻，它相对传送带滑动的距离最大，A 错误、B 正确。0 t2时间内，小物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，方向始终向右，大小不变， t2时刻以后小物块相对传送带静止，与传送带一起以速度 v1匀速运动，不再受摩擦力作用，C、D 错误。2.(多选) 如图所示，用皮带传送一质量为 M 的物体，二者始终保持相对静止，则下列关于物体所受摩擦力的说法正确的是( )A皮带传送的速度越大，摩擦力越大B皮带加速运动时，加速度越大，则摩擦力越大C皮带的速度恒定时，物块的质量越大，摩擦力越大D摩擦力的方向一定与皮带速度的方向相同解析：由于二者相对静止，因此物块所受的是静摩擦力，则：
15、若传送带匀速运动，则 fMgsin ，与传送带的速度无关，A 错误， C 正确；若传送带匀加速运动，则静摩擦力的方向一定沿传送带向上，且 fMgsin Ma ，要求MgcosMgsin ，所以 fMaMgsin ，B 正确若传送带匀减速向上运动，分三种情况：若 agsin，则物块所受的静摩擦力沿斜面向上，即 MgsinfMa；若 agsin，则物块所受的静摩擦力为零；若 agsin，则物块所受的静摩擦力沿斜面向下之前 v2v 1，之后做匀速运动，所以 D 错误答案：BC；2如图所示，倾角为 37，长为 l16 m 的传送带，转动速度为 v10 m/s，在传送带顶端 A 处无初速度的释放一个质量
16、为 m0.5 kg 的物体，已知物体与传送带间的动摩擦因数 0.5， g 取 10 m/s2。求：(sin370.6，cos370.8)(1)传送带顺时针转动时，物体从顶端 A 滑到底端 B 的时间；(2)传送带逆时针转动时，物体从顶端 A 滑到底端 B 的时间。答案 (1)4 s (2)2 s解析 (1)传送带顺时针转动时，物体相对传送带向下运动，则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上，相对传送带向下匀加速运动，根据牛顿第二定律有：mg(sin37 cos37) ma则 a gsin37 g cos372 m/s 2，10根据 l at2得 t4 s。12(2)传送带逆时针转动，当物体下滑速度小于传
17、送带转动速度时，物体相对传送带向上运动，则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下，设物体的加速度大小为 a1，由牛顿第二定律得 mgsin37 mg cos37 ma1则有 a1 10 m/s 2mgsin37 mgcos37m设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为 t1，位移为 x1，则有t1 s1 s，va1 1010x1 a1t 5 mmg cos37，则下一时刻物体相对传送带向下运动，受到传送带向上的滑动摩擦力摩擦力发生突变。设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为 a2，则a2 2 m/s 2mgsin37 mgcos37mx2 l x111 m又因为 x2 vt2 a2
18、t ，12 2则有 10t2 t 112解得： t21 s( t211 s 舍去)所以 t 总 t1 t22 s。4. 如图所示，水平传送带 A、 B 两端相距 s3.5 m，工件与传送带间的动摩擦因数 0.1，取重力加速度大小 g10 m/s2。工件滑上 A 端瞬时速度 vA4 m/s，达到 B 端的瞬时速度设为 vB，则下列说法不正确的是( )A若传送带不动，则 vB3 m/sB若传送带以速度 v4 m/s 逆时针匀速转动，则 vB3 m/sC若传送带以速度 v2 m/s 顺时针匀速转动，则 vB3 m/sD若传送带以速度 v2 m/s 顺时针匀速转动，则 vB2 m/s答案 D板块滑动122015保定一模(18 分)一长木板静止在水平地面上，在 t0 时刻，一小滑块以某一速度滑到木板上表面，经过 2 s 滑块和木板同时停下，滑块始终在木板上。木板运动的速度随时间变化的图象如图所示，已知木板和滑块的质量均为 0.1 kg，重力加速度 g取 10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，根据图象信息解答下面问题：(1)求出木板和滑块间的动摩擦因数；(2)滑块刚滑到木板上时的速度多大？(3)求整个过程中滑块和木板之间产生的热量。答案 (1) 0.3 (2) v04 m/s (3) Q0.6 J
