高中物理 重难点复习一本通 专题11 牛顿第二定律 力学单位制通关检测 新人教版必修1.doc

专题11 牛顿第二定律 力学单位制 1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物体所受合外力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度c物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比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【答案】d反比，d正确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之间关系的图象是 【答案】c【解析】物块在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用，根据牛顿第二定律，有fffma，即fmaff，该关系为线性函数符合该函数关系的图象为c.3如图所示，质量m10 kg的物体，在水平地面上向左运动，物体与水平地面间的动摩擦因数0.2，与此同时，物体受到一个水平向右的推力f20 n的作用，则物体的加速度为（取g10 m/s2） a0 b4 m/s2，水平向右c2 m/s2，水平向右 d2 m/s2，水平向左【答案】b【解析】物体受到的滑动摩擦力大小ffmg20 n，方向水平向右，物体的合外力f合fff40 n，方向水平向右，根据牛顿第二定律：f合ma，a4 m/s2，方向水平向右4在静止的车厢内，用细绳a和b系住一个小球，绳a斜向上拉，绳b水平拉，如图所示，现让车从静止开始向右做匀加速运动，小球相对于车厢的位置不变，与小车静止时相比，绳a、b的拉力fa、fb的变化情况是afa变大，fb不变 bfa变大，fb变小cfa不变，fb变小 dfa不变，fb变大【答案】c【解析】以小球为研究对象，分析受力情况，如图所示，根据牛顿第二定律得，水平方向：fasin fbma，竖直方向：facos mg0，由题知不变，由分析知fa不变，由知，fbfasin maa3ca1a2，a2a2，a2a3【答案】c【解析】对物块1，由牛顿第二定律得fcos 60ffma1, （mgfsin 60）ma1，对物块2，由牛顿第二定律得fcos 60ffma2，（mgfsin 60）ma2，对物块3，由牛顿第二定律得fffma3, mgma3，比较得a1a3a2，所以c正确6如图5所示，质量为m的物体沿倾角为的斜面匀加速下滑，设物体与斜面间的动摩擦因数为，此时物体的加速度的大小为a1；若物体m上再放另一质量为m的物体，它们一起运动的加速度大小为a2；若物体m上施加一个竖直向下、大小等于mg的力f，此时下滑的加速度大小为a3.则a1、a2、a3大小的关系是 aa3a1a2 ba1a2a3ca1a2a2【答案】b【解析】当物体m沿斜面加速下滑时，对物体进行受力分析，如图所示 x轴：mgsin ff1ma1 y轴：fn1mgcos ff1fn1由联立，得a1gsin gcos 当物体m上再放一物体m时，对m、m组成的整体进行受力分析，如图所示 x轴：（mm）gsin ff2（mm）a2y轴：fn2（mm）gcos ff2fn2由联立，得a2gsin gcos 当物体m上施加一个竖直向下、大小等于mg的力f时，对物体m进行受力分析，如图所示 x轴：（mgf）sin ff3ma3y轴：fn3（mgf）cos ff3fn3由联立，得a3gsin gcos （sin cos ）因为mgsin mgcos ，即sin cos ，所以a3gsin gcos 即a1a2a3.7力f1单独作用在物体a上时产生的加速度a1大小为5 m/s2，力f2单独作用在物体a上时产生的加速度a2大小为2 m/s2，那么，力f1和f2同时作用在物体a上时产生的加速度a的大小可能是a5 m/s2 b2 m/s2c8 m/s2 d6 m/s2【答案】ad8物体在力f作用下运动，f的方向与物体运动方向一致，其ft图象如图所示，则物体 a在t1时刻加速度最大 b在0t1时间内做匀加速运动c从t1时刻后便开始返回运动 d在0t2时间内，速度一直在增大【答案】ad【解析】根据牛顿第二定律得，物理质量不变，力越大时，加速度越大，由图象可知0t1时间内力f逐渐增大，t1时刻力f最大，加速度最大，所以物体做加速度逐渐增大的变加速运动，a正确，b错误；t1时刻后力f开始减小，但方向未发生变化，所以物体继续向前加速运动，c错误，d正确 9如图所示，当小车向右加速运动时，物块m相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时 am受静摩擦力增大 bm对车厢壁的压力不变cm仍相对于车厢静止 dm受静摩擦力不变【答案】cd【解析】对m受力分析如图所示，由于m相对车厢静止，则ffmg，fnma，当a增大时，fn增大，ff不变，故c、d正确 10高三某同学对自己本学期在学校体检后的一些数据在单位上做了一些转化，其中部分数据在下列选项中给出，在他给出的数据中，单位不属于国际单位制的有a体重g637 n b质量m65 kgc身高h178 cm d心跳100次时间t80 s【答案】c【解析】n是国际单位制中的导出单位，不符合题意，故a错误；kg是国际单位制中的基本单位，不符合题意，故b错误；cm是常用单位，不属于国际单位制中的单位，符合题意，故c项正确；s是时间单位，是国际单位制中的基本单位，不符合题意，故d项错误11导出单位是由基本单位组合而成的，则下列说法中正确的是a加速度的单位是m/s2，是由m、s两个基本单位组合而成的b加速度的单位是m/s2，由公式a可知它是由m/s和s两个基本单位组合而成的c加速度的单位是m/s2，由公式a可知它是由n、kg两个基本单位组合而成的d以上说法都是正确的【答案】a12物理公式在确定物理量数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系，下列给出的关系式中，l是长度，v是速度，m是质量，g是重力加速度，这些量都用国际单位制中的单位，试判断下列表达式的单位，并指出这些单位所对应的物理量的名称（1）的单位为_，物理量名称为_（2）的单位为_，物理量名称为_（3）的单位为_，物理量名称为_【答案】（1）s 时间 （2）m/s2 加速度 （3）kgm/s2（或n） 力【解析】（1）的相应单位是s，是时间的单位（2）的相应单位是m/s2，是加速度的单位（3）的相应单位是kgm/s2n，是力的单位。13将质量为0.5 kg的小球，以30 m/s的速度竖直上抛，经过2.5 s小球到达最高点（取g10 m/s2）求：（1）小球在上升过程中受到的空气的平均阻力；（2）小球在最高点时的加速度大小；（3）若空气阻力不变，小球下落时的加速度为多大？【答案】（1）1 n （2）10 m/s2 （3）8 m/s2【解析】（1）设小球上升时，加速度为a，空气的平均阻力为f，则vat，mgfma把v30 m/s，t2.5 s，m0.5 kg代入得f1 n（2）小球到达最高点时，因速度为零，故不受空气阻力，故加速度大小为g，即10 m/s2（3）当小球下落时，空气阻力的方向与重力方向相反，设加速度为a，则mgfma，得a8 m/s2. 14如图所示，自动扶梯与水平面夹角为，上面站着质量为m的人，当自动扶梯以加速度a加速向上运动时，求扶梯对人的弹力fn和扶梯对人的摩擦力ff的大小 【答案】mgmasin macos 【解析】解法一 建立如图甲所示的直角坐标系，人的加速度方向正好沿x轴正方向，由题意可得，x轴方向：ffcos fnsin mgsin ma，y轴方向：fncos ffsin mgcos 0，解得fnmgmasin ，ffmacos . 甲 乙解法二 建立如图乙所示的直角坐标系（水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向）由于人的加速度方向是沿扶梯向上的，这样建立直角坐标系后，在x轴方向和y轴方向上各有一个加速度的分量，其中x轴方向的加速度分量axacos ，y轴方向的加速度分量ayasin ，根据牛顿第二定律有，x轴方向：ffmax，y轴方向：fnmgmay，解得fnmgmasin ，ffmacos .15如图所示，质量m1 kg的球穿在斜杆上，斜杆与水平方向成30角，球与杆之间的动摩擦因数，球受到竖直向上的拉力f20 n，则球的加速度为多大？（取g10 m/s2） 【答案】2.5 m/s2【解析】球受到重力mg、杆的支持力fn、杆的摩擦力ff和竖直向上的拉力f四个力的作用（如图所示），建立直角坐标系，则由牛顿第二定律得fsin 30mgsin 30ffmafcos 30mgcos 30fnfffn联立以上各式解得a2.5 m/s2.16如图甲所示，固定的光滑细杆与地面成一定的夹角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力f作用下向上运动，推力f与小环速度v随时间变化的规律如图乙、丙所示，重力加速度g取10 m/s2，求： （1）小环的质量m；（2）细杆与地面间的夹角.【答案】（1）1 kg （2）30【解析】由图知，02 s内环的加速度a0.5 m/s2，根据牛顿第二定律得f1mgsin ma由图知，2 s后环匀速运动，根据物体平衡条件得f2mgsin ，联立解得m1 kg，30.17如图甲所示，倾角为37的足够长斜面上，质量m1 kg的小物体在沿斜面向上的拉力f14 n作用下，由斜面底端从静止开始运动，2 s后撤去f，前2 s内物体运动的v-t图象如图乙所示求：（取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8） （1）小物体与斜面间的动摩擦因数；（2）撤去力f后1.8 s时间内小物体的位移【答案】（1）0.5 （2）2.2 m，沿斜面向上【解析】（1）由题图乙可知，02 s内物体的加速度a14 m/s2根据牛顿第二定律，fmgsin ffma1，fnmgcos ，而fffn，代入数据解得0.5.（2）撤去f后，mgsin ffma2，得a210 m/s2，设经过t2时间减速到0，根据运动学公式0v1a2t2，解得t20.8 s 1如图所示，两个物体a和b通过轻绳相连，绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。开始系统处于静止状态，各段轻绳均在竖直方向上，已知物体b的质量为m，重力加速度为g。现对物体b施加一竖直向下、大小为mg的恒力f。下列说法中正确的是 a物体a和动滑轮的总质量为2m b施加外力后，物体b的加速度大小为gc施加外力后，物体b的加速度大小为g d系统加速过程中，轻绳的张力大小为2某班级同学要调换座位，一同学用斜向上的拉力拖动桌子沿水平地面匀速运动。已知桌子的总质量为10 kg，若拉力的最小值为50 n，此时拉力与水平方向间的夹角为。重力加速度大小为g=10 m/s2，桌子与地面间的动摩擦因数为，不计空气阻力，则a=，=60 b=，=60 c=，=30 d=，=30【答案】d 【解析】对桌子受力分析，如图所示。根据平衡条件可知，水平方向有fcos ff=0，竖直方向有fn+fsin g=0，其中ff=fn，故f=，令=tan ，则f=；当=时，f有最小值，fmin=gsin =50 n，=30，故=tan 30=，=30，选项d正确。3一个物体在四个外力作用下做匀速直线运动。如果其中一个外力f方向保持不变，而大小逐渐减小直至等于零。则在这一过程中，物体运动的速度可能是a速度的大小越来越小，减小到零后又反向运动，速度最后趋于恒定b速度的大小越来越大，再越来越小，速度最后趋于恒定c速度大小越来越小，方向时刻改变，最后趋于恒定d速度大小越来越大，方向时刻改变【答案】d【解析】物体在四个外力作用下做匀速直线运动，物体所受的合外力为零，所受的另外三个外力的合力与该外力f的大小相等、方向相反。当f逐渐减小时，剩余其他外力的合力反向且逐渐增大，当外力f和物体初速度方向在一条直线上时，如果方向一致，物体将先做减速运动，减小到零后再做加速运动，速度越来越大，故选项a错误；如果外力f开始的方向与初速度的方向相反，当f逐渐减小直至等于零的过程中，物体的速度越来越大，不会趋于恒定，选项b错误；当f的方向和初速度的方向不在一条直线上时，物体的速度大小和方向都会改变，当其余三个外力的合力和速度方向的夹角大于90时，速度大小越来越小，方向时刻改变，选项c错误；当其余三个外力的合力和速度