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题号：4029868试题类型：多选题 知识点：牛顿第二定律,功率&&更新日期：
质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上,从t=0时刻开始受到方向恒定的水平拉力F作用,F与时间t的关系如图甲所示.物体在t0时刻开始运动,其v-t图象如图所示乙,若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则(&&& &)A.物体与地面间的动摩擦因数为B.物体在t0时刻的加速度大小为C.物体所受合外力在t0时刻的功率为2F0v0D.水平力F在t0到2t0这段时间内的平均功率为
难易度：中等
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内容：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同，表达式F=kma。在国际单位制中，k=1，上式简化为F合=ma。牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律定义的：使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力，叫做1N（kg·m/s2=N）。
对牛顿第二定律的理解：①模型性牛顿第二定律的研究对象只能是质点模型或可看成质点模型的物体。②因果性力是产生加速度的原因，质量是物体惯性大小的量度，物体的加速度是力这一外因和质量这一内因共同作用的结果。③矢量性合外力的方向决定了加速度的方向，合外力方向变，加速度方向变，加速度方向与合外力方向一致。其实牛顿第二定律的表达形式就是矢量式。④瞬时性加速度与合外力是瞬时对应关系，它们同生、同灭、同变化。⑤同一性（同体性）中各物理量均指同一个研究对象。因此应用牛顿第二定律解题时，首先要处理好的问题是研究对象的选择与确定。⑥相对性在中，a是相对于惯性系的而不是相对于非惯性系的，即a是相对于没有加速度参照系的。⑦独立性F合产生的加速度a是物体的总加速度，根据矢量的合成与分解，则有物体在x方向的加速度ax；物体在y方向的合外力产生y方向的加速度ay。牛顿第二定律分量式为：。⑧局限性（适用范围）牛顿第二定律只能解决物体的低速运动问题，不能解决物体的高速运动问题，只适用于宏观物体，不适用与微观粒子。
牛顿第二定律的应用： 1．应用牛顿第二定律解题的步骤： (1)明确研究对象。可以以某一个质点作为研究对象，也可以以几个质点组成的质点组作为研究对象。设每个质点的质量为mi，对应的加速度为ai，则有：F合=对这个结论可以这样理解：先分别以质点组中的每个质点为研究对象用牛顿第二定律：，将以上各式等号左、右分别相加，其中左边所有力中，凡属于系统内力的，总是成对出现并且大小相等方向相反，其矢量和必为零，所以最后得到的是该质点组所受的所有外力之和，即合外力F。。 (2)对研究对象进行受力分析，同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度)，并把速度、加速度的方向在受力图旁边表示出来。 (3)若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动，一般用平行四边形定则(或三角形定则)解题；若研究对象在不共线的三个或三个以上的力作用下做加速运动，一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向，既可以分解力，也可以分解加速度)。 (4)当研究对象在研究过程的小同阶段受力情况有变化时，那就必须分阶段进行受力分析，分阶段列方程求解。2．两种分析动力学问题的方法： (1)合成法分析动力学问题若物体只受两个力作用而产生加速度时，根据牛顿第二定律可知，利用平行四边形定则求出的两个力的合力方向就是加速度方向。特别是两个力互相垂直或相等时，应用力的合成法比较简单。 (2)正交分解法分析动力学问题当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法解题。通常是分解力，但在有些情况下分解加速度更简单。 ①分解力：一般将物体受到的各个力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解，则：(沿加速度方向)，(垂直于加速度方向)。 ②分解加速度：当物体受到的力相互垂直时，沿这两个相互垂直的方向分解加速度，再应用牛顿第二定律列方程求解，有时更简单。具体问题中要分解力还是分解加速度需要具体分析，要以尽量减少被分解的量，尽量不分解待求的量为原则。3．应用牛顿第二定律解决的两类问题： (1)已知物体的受力情况，求解物体的运动情况解这类题目，一般是应用牛顿运动定律求出物体的加速度，再根据物体的初始条件，应用运动学公式，求出物体运动的情况，即求出物体在任意时刻的位置、速度及运动轨迹。流程图如下： (2)已知物体的运动情况，求解物体的受力情况解这类题目，一般是应用运动学公式求出物体的加速度，再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力，进而求出物体所受的其他外力。流程图如下：可以看出，在这两类基本问题中，应用到牛顿第二定律和运动学公式，而它们中间联系的纽带是加速度，所以求解这两类问题必须先求解物体的加速度。
知识扩展：1.惯性系与非惯性系：牛顿运动定律成立的参考系，称为惯性参考系，简称惯性系。牛顿运动定律不成立的参考系，称为非惯性系。 2．关于a、△v、v与F的关系 (1)a与F有必然的瞬时的关系F为0，则a为0； F不为0，则a不为0，且大小为a=F/m。F改变，则a 立即改变，a和F之间是瞬时的对应关系，同时存在，同时消失．同时改变。 (2)△v(速度的改变量)与F有必然的但不是瞬时的联系 F为0，则△v为0；F不,0，并不能说明△v就一定不为0，因为，F不为0，而t=0，则△v=0，物体受合外力作用要有一段时间的积累，才能使速度改变。 (3)v(瞬时速度)与F无必然的联系 F为0时，物体可做匀速直线运动，v不为0；F不为0时，v可以为0，例如竖直上抛到达最高点时。
1、功率的定义：功与完成这些功的所用时间的比值叫做功率，功率是表示力做功快慢的物理量，是标量。2、功率的定义式：，所求出的功率是时间t内的平均功率（功率的单位瓦特，简称瓦，符号W）。3、功率的计算①，表示时间t内的平均功率，不管是恒力做功，还是变力做功，都适用。 ②P=Fvcosθ，其中θ是力与速度间的夹角。该公式有两种用法： 求某一时刻的瞬时功率。这时F是该时刻的作用力大小，v取瞬时值，对应的P为F在该时刻的瞬时功率； 当v为某段位移（时间）内的平均速度时，则要求这段位移（时间）内F必须为恒力，对应的P为F在该段时间内的平均功率。 4、机车功率问题：交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率。①以恒定功率P启动：机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动，后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动；②以恒定牵引力F启动：机车先作匀加速运动，当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F，而后开始作加速度减小的加速运动，最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动。
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10、 探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15N重物时，弹簧长度为0.16m；悬挂20N重物时，弹簧长度为0.18m，则弹簧的原长L原和劲度系统k分别为A．L原＝0.02m　k＝500N／mB．L原＝0.10m　k＝500N／mC．L原＝0.02m　k＝250N／mD．L原＝0.10m　k＝250N／m
11、 如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为m的质点在外力F的作用下，从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角（θ＜π/4）。则F大小至少为＿＿＿＿＿＿；若F＝mgtanθ，则质点机械能大小的变化情况是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
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14、 如图所示是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器，已知变压器原线圈与副线圈匝数比，加在原线圈的电压为（V），霓虹灯正常工作的电阻R=440kΩ，I1、I2表示原、副线圈中的电流，下列判断正确的是A．副线圈两端电压6220V，副线圈中的电流14.1mAB．副线圈两端电压4400V，副线圈中的电流10.0mAC．I1&I2D．I1&I2
15、 A．交流电的频率为0. 02 HzB．原线圈输入电压的最大值为200VC．电阻的电功率约为6.67 WD．通过的电流始终为零
16、 A．B．C．D．0物体放在水平地面上，在水平拉力的作用下，沿水平方向运动，在 0～6s内其速度与时间关系的图象和拉力的功率与时间关系的图象如图所示，由图象可以求得物体的质量为多少？（取g=10m/s2_百度作业帮
物体放在水平地面上，在水平拉力的作用下，沿水平方向运动，在&0～6s内其速度与时间关系的图象和拉力的功率与时间关系的图象如图所示，由图象可以求得物体的质量为多少？（取g=10m/s2）
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0-2s物体做匀加速直线运动，设物体所受拉力为F，阻力为f，由牛顿第二定律知：F-f=ma①由v-t图象知a===3m/s2 ②F===5N&&&&&&&&&& ③2s-6s内物体以v=6m/s做匀速直线运动知：f===2N&&&&&&&&&&&&& ④将数据代入①得：m=1kg&&&&&&&&&&&& ⑤答：求得物体的质量为多少1kg．
匀速运动时拉力等于摩擦力，拉力的功率不变，根据两图象求出匀速运动时的拉力，即摩擦力．根据P-t图线求出匀加速运动时的拉力，再根据匀加速运动的v-t图线求出物体的质量．
本题考点：
牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
考点点评：
解决本题的关键根据图象理解物体的运动，然后结合功率和动力学知识求解．
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＞＞＞静止在水平地面上的物体，质量为2kg，在水平恒力F推动下开始运动..
静止在水平地面上的物体，质量为2 kg，在水平恒力F推动下开始运动，4 s末它的速度达到4 m/s，此时将力撤去，又经6 s物体停下来，如物体与地面间的动摩擦因数不变，求F的大小。
题型：计算题难度：中档来源：同步题
解：前4 s内物体的加速度为1 m/s2对物体进行受力分析，如图甲所示，由牛顿第二定律得F-f=ma1 ①后6 s内物体的加速度大小为 对物体进行受力分析，如图乙所示，由牛顿第二定律得f=ma2 ②由方程①②可解得水平恒力F的大小为：F=m(a1+a2)=
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据魔方格专家权威分析，试题“静止在水平地面上的物体，质量为2kg，在水平恒力F推动下开始运动..”主要考查你对&&从运动情况确定受力&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
从运动情况确定受力
从运动情况确定受力：1、知道物体的运动情况，应用运动学公式求出物体的加速度，再应用牛顿第二定律，推断或者求出物体的受力情况。2、分析这类问题的关键是抓住受力情况和运动情况的桥梁——加速度。3、求解动力学这两类问题的思路，可由下面的框图来表示。瞬时加速度问题的解决方法：分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析瞬时前后的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。此类问题应注意以下两种基本模型。 (1)刚性绳(或接触面)：可认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体。若剪断(或脱离)后，其弹力立即消失，不需要考虑形变恢复时间。一般题目中所给的细绳(线)和接触面，在不加特殊说明时，均可按此模型处理。解决此模型的关键在于分析情景突变后的过程，利用过程的初状态分析求解状态突变后的瞬时加速度。 (2)弹簧(或橡皮绳)：此类物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间。在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成不变。但当弹簧的一端不与有质量的物体连接时，轻弹簧的形变不需要时间，弹力可以突变。解决此类问题时需利用情景突变前的受力来确定情景突变后瞬间的受力及加速度。动力学范围的整体法与隔离法：处理连接体问题的方法有整体法和隔离法。 1．整体法将一组连接体作为一个整体看待，牛顿第二定律中是整体受的合外力，只分析整体所受的外力即可(因为连接体的相互作用力是内力，可不分析)，简化了受力分析。在研究连接体时，连接体各部分的运动状态可以相同，也可以不同。当连接体各部分运动状态不同时，整体的合外力等于各部分质量与各部分加速度乘积的矢量和，即F合写成分量形式有：如果待求的问题不涉及系统内部的相互作用时，就可以采用整体法。 2．隔离法在求解连接体的相互作用力时采用，将某个部分从连接体中分离出来，其他部分对它的作用力就成了外力。整体法与隔离法在研究连接体问题时经常交替使用。
发现相似题
与“静止在水平地面上的物体，质量为2kg，在水平恒力F推动下开始运动..”考查相似的试题有：
870171295739761110201393838102723

（
1）整个过程中物体的位移大小；（2）物体与地面的动摩擦因数。

16、如图所示，相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置，S1、S2分别为M、N板上的小孔，S1、S2、O三点共线，它们的连线垂直M、N，且S2O＝R.以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场．D为收集板，板上各点到O点的距离以及板两
端点的距离都为2R，板两端点的连线垂直M、N板．质量为m、带电量为＋q的粒子经S1进入M、N间的电场后，通过S2进入磁场．粒子在S1处的速度以及粒子所受的重力均不计．


(1)当M、N间的电压为U时，求粒子进入磁场时速度的大小v；
(2)若粒子恰好打在收集板D的中点上，求M、N间的电压值U0；
(3)当M、N间的电压不同时，粒子从S1到打在D上经历的时间t会不同，求t的最小值．

粒子在电场中经历的时间t1＝
＝

粒子在磁场中经历的时间t2＝
＝

粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间t3＝
＝
?
粒子从S1到打在收集板D上经历的最短时间为t＝t1＋t2＋t3＝
。
选修3-3
17、(1) (6分)下列说法正确的是
A. 一定量气
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