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第二节 牛顿第二定律 两类动力学问题 学生用书P471(2017高考上海卷)如图,在匀强电场中,悬线一端固定于地面,另一端拉住一个带电小球,使之处于静止状态忽略空气阻力,当悬线断裂后,小球将做()A曲线运动B匀速直线运动C匀加速直线运动 D变加速直线运动解析:选C.本题考查力与运动的关系在悬线断裂前,小球受重力、电场力和悬线拉力作用而处于平衡状态,故重力与电场力的合力与拉力等值反向悬线断裂后,小球所受重力与电场力的合力大小、方向均不变,故小球将沿原来悬线拉力的反方向做匀加速直线运动,C项正确2.(多选)(2016高考江苏卷)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中() A桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面解析:选BD.将桌布从鱼缸下拉出的过程,鱼缸相对桌布向左运动,因此桌布对它的摩擦力方向向右,A项错误;设动摩擦因数为,鱼缸在桌布对它的滑动摩擦力的作用下做初速度为零的匀加速运动,加速度大小为g,设经过t1时间鱼缸滑离桌布,滑离时的速度为v,则vgt1;鱼缸滑到桌面上后,做匀减速运动,加速度大小也为g,因此鱼缸在桌面上运动的时间t2,因此t1t2,B项正确;若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力仍为滑动摩擦力,大小为mg(设鱼缸质量为m),保持不变,C项错误;若猫减小拉力,则鱼缸与桌布间的摩擦力有可能小于滑动摩擦力,则鱼缸与桌布一起运动,从而滑出桌面,D项正确3.(多选)(2015高考海南卷)如图,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O.整个系统处于静止状态现将细线剪断,将物块a的加速度的大小记为a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为l1和l2,重力加速度大小为g.在剪断的瞬间()Aa13gBa10Cl12l2 Dl1l2解析:选AC.剪断细线前,对整体由平衡条件可知,细线承受的拉力F3mg,剪断细线瞬间,物块a所受重力和弹簧拉力不变,由平衡条件推论可知重力与拉力合力大小为3mg,由牛顿第二定律可知,a13g,A项正确,B项错误;在剪断细线前,两弹簧S1、S2弹力大小分别为T12mg、T2mg,剪断细线瞬间,两弹簧弹力不变,由胡克定律Fkx可知,l12l2,C项正确,D项错误4(2018河南中原名校联考)如图甲所示,光滑水平面上的O点处有一质量为m2 kg的物体物体同时受到两个水平力的作用,F14 N,方向向右,F2的方向向左,大小如图乙所示物体从静止开始运动,此时开始计时求:(1)当t0.5 s时,物体的加速度大小;(2)物体在t0至t2 s内,何时加速度最大?最大值为多少?(3)物体在t0至t2 s内,何时速度最大?最大值为多少?解析:(1)当t0.5 s时,F2(220.5) N3 NF1F2maa m/s20.5 m/s2.(2)物体所受的合外力为F合F1F24(22t)22t(N)作出F合t图如图1所示从图1中可以看出,在02 s范围内当t0时,物体有最大加速度a0.F0ma0a0 m/s21 m/s2当t2 s时,物体也有最大加速度a2.F2ma2,a2 m/s21 m/s2,负号表示加速度方向向左(3)由牛顿第二定律得:a1t(m/s2)画出at图象如图2所示由图2可知t1 s时速度最大,最大值等于上方三
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