专题4.2 牛顿第二定律-2022-2023学年高一物理举一反三系列（人教版2019必修第一册）（原卷版）

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专题 4.2 牛顿第二定律

【人教版】

【题型 1 牛顿第二定律的理解】......................................................................................................

【题型 2 共线力作用产生加速度】..................................................................................................

【题型 3 不共线二力作用产生加速度】..........................................................................................

【题型 4 不共线二力以上作用产生加速度】..................................................................................

【题型 5 瞬态问题】..........................................................................................................................

【题型 6 共a连接体问题】...............................................................................................................

【题型 7 轻绳连接体问题】..............................................................................................................

【题型 8 动态分析问题】..................................................................................................................

【题型 1 牛顿第二定律的理解】

【例 1】(多选)对牛顿第二定律的理解，下列说法正确的是(　　)

A.如果一个物体同时受到两个力的作用，则这两个力各自产生的加速度互不影响

B.如果一个物体同时受到几个力的作用，则这个物体的加速度等于所受各力单独作用在物

体上时产生加速度的矢量和

C.物体所受的合力方向与这个物体的加速度方向相同

D.物体的质量与物体所受的合力成正比，与物体的加速度成反比

【变式 1-1】如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球

所受合外力的方向沿图中的(　　)

A．OA 方向　　　　　　 B．OB 方向

C．OC 方向 D．OD 方向

【变式 1-2】下列关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是(　 )

A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大

B．物体的速度为 0，则加速度为 0，所受的合外力也为 0

C．物体的速度为 0，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大

D．物体的速度很大，但加速度可能为 0，所受的合外力可能很大

【变式 1-3】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．物体加速度的大小与所受作用力中任一个力的大小成正比

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

【题型 2 共线力作用产生加速度】

【例 2】一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉

力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以 a表示物块的加速度大

小，F表示水平拉力的大小．能正确描述 F与a之间的关系的图象是(　　)

【变式 2-1】竖直向上抛出一物块，物块在运动过程中受到的阻力大小与速度大小成正比，

则物块从抛出到落回抛出点的过程中，加速度随时间变化的关系图像正确的是(设竖直向下

为正方向)(　　)

【变式 2-2】一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系有质量 M＝

15 kg 的重物，重物静止于地面上，有一质量 m＝10 kg 的猴子，从绳子的另一端沿绳向上

爬，如图所示，不计滑轮与绳子间的摩擦，在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最

大加速度为(g取10 m/s2)(　 )

A．20 m/s2 B．15 m/s2

C．10 m/s2 D．5 m/s2

【变式 2-3】在水平地面上以初速度 v0竖直向上抛出一个小球，已知该小球所受的空气阻

力大小与速度大小的平方成正比，则从抛出小球到小球落地的过程中，以竖直向上为正方

向，则小球运动的 a-t和v-t图像可能正确的是 (　 )

【题型 3 不共线二力作用产生加速度】

【例 3】如图所示，一倾角为 α的光滑斜面向右做匀加速运动，质量为 m的物体 A相对于

斜面静止，则斜面运动的加速度为(　 )

A．gsin α B．gcos α

C．gtan α D．

【变式 3-1】如图所示，质量为 M、中空为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光

滑凹槽内有一质量为 m的小铁球，现用一水平向右的推力 F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽

相对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成 α角.重力加速度为 g，则下列说法正

确的是(　　)

A.小铁球受到的合外力方向水平向左

B.凹槽对小铁球的支持力为

C.系统的加速度为 a＝gtan α

D.推力 F＝Mgtan α

【变式 3-2】如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球 A用细线悬挂于

支架前端，质量为 m的物块 B始终相对于小车静止地摆放在右端。B与小车平板间的动摩

擦因数为 μ。若某时刻观察到细线偏离竖直方向 θ角，则此刻小车对物块 B产生的作用力

的大小和方向为(　　)

A．mg，竖直向上

B．mg，斜向左上方

C．mgtan θ，水平向右

D．mg，斜向右上方

【变式 3-3】一辆装满石块的货车在某段平直道路上遇到险情，司机以加速度 a＝g紧急刹

车。货箱中石块 B的质量为 m＝400 kg，g＝10 m/s2，则石块 B周围与它接触的物体对它的

作用力大小为(　 )

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