牛顿第二定律的应用(40分钟100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分)1.(多选)(2019·三明高一检测)质量分别为2kg和3kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连,如图所示,今用大小为F=20N的力作用在B上使A、B由相对静止一起向前匀加速运动,则下列说法正确的是()A.弹簧的弹力大小等于8NB.弹簧的弹力大小等于12NC.突然撤去F瞬间,A的加速度大小为4m/s2D.突然撤去F瞬间,B的加速度大小为4m/s2【解析】选A、C。以整体为对象,由牛顿第二定律知F=(mA+mB)a,得:a=4m/s2;以A为对象,由牛顿第二定律知:T=mAa=2×4N=8N,故A正确、B错误;突然撤去F瞬间,弹簧的力无法发生突变,所以A的受力不变,所以aA=4m/s2,故C正确;突然撤去F瞬间,弹簧的力无法发生突变,所以B受到的力即为弹簧的弹力,由牛顿第二定律知:T=mBaB,得:aB==m/s2,故D错误。综上所述本题答案为A、C。2.(多选)如图所示,粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A、B、C,质量均为m,B、C之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F作用在C上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动。则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是()A.无论粘在哪个木块上面,系统的加速度都将减小B.若粘在A木块上面,绳的拉力减小,A、B间摩擦力不变C.若粘在B木块上面,绳的拉力增大,A、B间摩擦力增大D.若粘在C木块上面,绳的拉力和A、B间摩擦力都减小【解析】选A、D。因无相对滑动,所以,无论橡皮泥粘到哪个木块上,根据牛顿第二定律都有F-3μmg-μΔmg=(3m+Δm)a,系统加速度a减小,选项A正确;若粘在A木块上面,以C为研究对象,受到F、摩擦力μmg、绳子拉力FT这三个力的作用,由牛顿第二定律得F-μmg-FT=ma,a减小,F、μmg不变,所以,绳子拉力FT增大,选项B错误;若粘在B木块上面,a减小,以A为研究对象,m不变,所受摩擦力减小,选项C错误;若粘在C木块上面,a减小,A、B间的摩擦力减小,以AB整体为研究对象,有FT-2μmg=2ma,FT减小,选项D正确。3.如图所示,质量为2kg的物块A与水平地面的动摩擦因数为μ=0.1,质量为1kg的物块B与地面的摩擦忽略不计,在已知水平力F=11N的作用下,A、B一起做加速运动,则下列说法中正确的是()A.A、B的加速度均为3.67m/s2B.A、B的加速度均为3.3m/s2C.A对B的作用力为3.3ND.A对B的作用力为3.0N【解析】选D。在已知水平力F=11N的作用下,A、B一起做加速运动,由A、B整体F-μmAg=(mA+mB)a,解得a=3m/s2,故A、B选项均错误;隔离B物体FAB=mBa=3N,故D选项正确,C选项错误。【补偿训练】如图所示,木块A、B质量分别为m、M,用一轻绳连接,在水平力F的作用下沿光滑水平面加速运动,求A、B间轻绳的张力。【解析】木块A、B有相同的运动状态,所以可以以整体为研究对象,故对整体有F=(M+m)a,求A、B间作用力时,可以以A为研究对象,故对木块A有FT=ma,联立以上两式解得FT=。答案:4.(多选)如图甲所示,静止在水平面C上足够长的木板B的左端放着小物块A。某时刻,A受到水平向右的外力F作用,F随时间t的变化规律如图乙所示。A、B间最大静摩擦力大于B、C之间的最大静摩擦力,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则在拉力逐渐增大的过程中,下列反映A、B运动过程中的加速度及A与B间摩擦力Ff1、B与C间摩擦力Ff2随时间变化的图线中正确的是()【解析】选A、C、D。当拉力小于B、C之间的最大静摩擦力时,A、B不会运动,物体A、B没有加速度,所以B项错误;拉力小于B、C之间的最大静摩擦力时,物体A、B没有运动前,F=Ff1=Ff2,两个摩擦力都随拉力增大而增大,当拉力大于B、C之间的最大静摩擦力时,物体A、B一起向前加速,B、C之间变成了滑动摩擦力保持不变,所以D项正确;物体A的加速度为整体的加速度,A、B间的摩擦力为静摩擦力,当拉力继续增大时,A、B之间也发生了相对滑动,A、B之间变为了滑动摩擦力,A的加速度变化加快,所以A、C项正确。5.(多选)(2019·衡水高一检测)如图所示,完全相同的磁铁A、B分别位于铁质车厢竖直面和水平面上,A、B与车厢间的动摩擦因数均为μ,小车静止时,A恰好不下滑,现使小车加速运动,为保证A、B无滑动,则()A.速度可以向左,加速度可以小于μgB.加速度一定向右,不能超过(1+μ)gC.加速度一定向左,不能超过μgD.加速