牛顿第二定律 两类动力学问题
(建议用时:40分钟)
【A级 基础题练熟快】
1.下列说法正确的是( )
A.在水平面上运动的物体最终停下来,是因为水平方向没有外力维持其运动的结果
B.运动的物体惯性大,静止的物体惯性小
C.作用力与反作用力可以作用在同一物体上
D.物体所受的合外力减小,加速度一定减小,而速度不一定减小
解析:选D.物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,在水平面上运动的物体最终停下来,是因为水平方向受到力的作用,故A错误;惯性大小的量度是质量,故B错误;作用力和反作用力作用在不同的物体上,故C错误;根据牛顿第二定律知,合外力减小,加速度减小,若加速度的方向与速度方向相同,速度增大,故D正确.
2.(多选)(2016·高考全国卷Ⅰ)一质点做匀速直线运动.现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( )
A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D.质点单位时间内速率的变化量总是不变
解析:选BC.施加一恒力后,质点的速度方向可能与该恒力的方向相同,可能与该恒力的方向相反,也可能与该恒力方向成某一角度且角度随时间变化,但不可能总是与该恒力的方向垂直,若施加的恒力方向与质点初速度方向垂直,则质点做类平抛运动,质点速度方向与恒力方向的夹角随时间的增大而减小,选项A错误,B正确;质点开始时做匀速直线运动,说明原来作用在质点上的合力为零,现对其施加一恒力,根据牛顿第二定律,质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同,且大小不变,由a=可知,质点单位时间内速度的变化量Δv总是不变的,但速率的变化量不确定,选项C正确,D错误.
3.(2019·四川广元一诊)如图所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住质量为m的物体,现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体可以一直运动到B点.如果物体受到的阻力恒定,则( )
A.物体从A到O先加速后减速
B.物体从A到O做加速运动,从O到B做减速运动
C.物体运动到O点时,所受合力为零
D.物体从A到O的过程中,加速度逐渐减小
解析:选A.物体从A到O,初始阶段受到的向右的弹力大于阻力,合力向右.随着物体向右运动,弹力逐渐减小,合力逐渐减小,由牛顿第二定律可知,加速度向右且逐渐减小,由于加速度与速度同向,物体的速度逐渐增大.当物体向右运动至AO间某点(设为点O′)时,弹力减小到与阻力相等,物体所受合力为零,加速度为零,速度达到最大.此后,随着物体继续向右运动,弹力继续减小,阻力大于弹力,合力方向变为向左.至O点时弹力减为零,此后弹力向左且逐渐增大.所以物体越过O′点后,合力(加速度)方向向左且逐渐增大,由于加速度与速度反向,故物体做加速度逐渐增大的减速运动.正确选项为A.
4.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象正确的是(设竖直向下为正方向)( )
解析:选C.物块在上升过程中加速度大小为a=,因此在上升过程中,速度不断减小,加速度不断减小,速度减小得越来越慢,加速度减小得越来越慢,到最高点加速度大小等于g.在下降的过程中加速度a=,随着速度增大,加速度越来越小,速度增大得越来越慢,加速度减小得越来越慢,加速度方向始终向下,因此C正确.