高中物理 牛顿运动定律（一）4.3 牛顿第二定律精选巩固训练.doc

4.3 牛顿第二定律精选巩固训练1. 关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是()a. 牛顿第二定律的表达式fma在任何情况下都适用b. 某一瞬时的加速度，只能由这一瞬时的外力决定，而与这一瞬时之前或之后的外力无关c. 在公式fma中，若f为合力，则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和d. 物体的运动方向一定与物体所受合力的方向一致2. 关于力的单位“牛顿”的理解,以下说法中正确的是()a.“n”这个单位是由质量1 kg的物体所受重力为9.8 n而规定下来的b.“n”这个单位是由牛顿第二定律f=kma,当k=1时规定下来的c. 使质量为1 kg的物体产生9.8 m/s2的加速度的力为1 nd. 物体所受重力为19.6 n中“n”并不是规定的,而是测出来的3. 关于牛顿第二定律,以下说法中正确的是()a. 由牛顿第二定律可知,加速度大的物体,所受的合外力一定大b. 牛顿第二定律说明了,质量大的物体,其加速度一定就小c. 由f=ma可知,物体所受到的合外力与物体的质量成正比d. 对同一物体而言,物体的加速度与物体所受到的合外力成正比,而且在任何情况下,加速度的方向始终与物体所受的合外力方向一致4. 一个物体受到4 n的力，获得1 m/s2的加速度，可使物体获得3 m/s2的加速度，需要施加的力是()a. 8 nb. 12 nc. 14 nd. 16 n5. 如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 n，完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg的物块。在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为10 n，当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为8 n，这时小车运动的加速度大小是()a. 2 m/s2 b. 4 m/s2 c. 6 m/s2 d. 8 m/s26. 质量为m的物体从高处静止释放后竖直下落,在某时刻受到的空气阻力为ff,加速度为a=13g,则ff 的大小为 ()a.13mgb.23mg c.mg d.43mg7. 如图所示,质量为1 kg的物体,在水平面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,与此同时,物体还受到一个水平向右的推力f=2 n的作用,g取10 m/s2,则物体获得的加速度大小及方向是()a. 0b. 4 m/s2,水平向右 c. 2 m/s2,水平向左 d. 2 m/s2,水平向右8. (多选) 静止在光滑水平面上的木块,受到一个水平向右且逐渐减小的力的作用,在这个过程中,木块的运动情况是 () a. 速度逐渐减小的变加速运动 b. 在力减小到0以前,速度逐渐增大的变加速运动 c. 力减小为0时,速度也减小为0 d. 力减小为0时,速度达到最大值 9. 如图所示，自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是() a. 速度变大，加速度变小 b. 速度变小，加速度变大c. 速度先变小，后变大；加速度先变大，后变小 d. 速度先变大，后变小；加速度先变小，后变大10. 如图所示，在光滑水平面上，轻质弹簧的右端固定在竖直墙壁上。一物块在水平恒力f作用下做直线运动，接触弹簧后，压缩弹簧，直至速度为零，整个过程中，物体一直受到力f作用，弹簧一直在弹性限度内，在物体与弹簧接触后向右运动的过程中，下列说法正确的是()a. 物块接触弹簧后立即做减速运动 b. 物块接触弹簧后先加速后减速c. 当弹簧形变量最大时，物块的加速度等于零 d. 当物块的速度最大时，它所受的合力为零 11. 在光滑的水平面上有一个物体同时受到两个水平力f1和f2的作用，在第1s内该物体保持静止状态。若两个力随时间变化情况如图所示，则下列说法中正确的是()a. 在第2s内物体做匀加速直线运动 b. 在第3s内物体做变加速直线运动c. 在第4s末物体的加速度方向改变 d. 在第6s末物体的速度为零12. 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3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变化情况是()a.fa变大，fb不变 b.fa变大，fb变小 c.fa不变，fb变小 d.fa不变，fb变大 13. 如图所示,一物块位于光滑水平桌面上;用一大小为f,方向如图所示的力去推它,使它以加速度a向右运动。若保持力的方向不变而增大力的大小,则()a. a变大 b. a不变c. a变小 d. 因为物块的质量未知,故不能确定a变化的趋势14. 如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块a和b之间用轻弹簧相连，在拉力f作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力f，此瞬时a和b的加速度为a1和a2，则()a. a1a20 b. a1a，a20c. a1a，a2a d. a1a，a2a15. 如图所示，轻绳的一端连接质量为m的物体，另一端固定在左侧竖直墙壁上，轻绳与竖直墙壁的夹角45，轻弹簧的一端连接物体，另一端固定在右侧竖直墙壁上，物体对地面的压力恰好为0，物体与地面间的动摩擦因数为0.3，g取10 m/s2，剪断轻绳的瞬间物体的加速度大小是()a. 3 m/s2 b. 10 m/s2 c. 7 m/s2 d. 10 m/s216. a、b两球的质量均为m，两球之间用轻弹簧相连，放在光滑的水平地面上，a球左侧靠墙，弹簧原长为l0，用恒力f向左推b球使弹簧压缩，如图所示，整个系统处于静止状态，此时弹簧长为l，下列说法正确的是()a. 弹簧的劲度系数为b. 弹簧的劲度系数为c. 若突然将力f撤去，撤去瞬间，a、b两球的加速度均为0d. 若突然将力f撤去，撤去瞬间，a球的加速度为0，b球的加速度大小为17. 如图(a)所示，某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处。滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力ft之间的函数关系如图(b)所示。由以下判断正确的是()a. 图线与纵轴的交点m的值amg b. 图线与横轴的交点n的值ftmgc. 图线的斜率等于物体的质量m d. 图线的斜率等于物体质量的倒数18. 质量为1kg的物体静止在水平面上，若用4n的水平拉力拉它，刚好能匀速运动；若将此力增至6n，则物体加速度大小是多少？若撤去拉力，物体的加速度大小又是多少？19. 如图所示,一个质量m=2 kg的物体置于水平面上,在f=10 n的水平力作用下,由静止开始沿水平面做匀加速直线运动,它与水平面之间的动摩擦因数为0.2。则物体运动的加速度是多大?4 s内通过的距离是多少?(g取10 m/s2)20. 水平地面上的木箱质量为20kg，用大小为100n的水平力推木箱，恰好能使木箱匀速前进；若用同样大小的力与水平方向成37角斜向上拉木箱，如图所示，木箱的加速度多大？(取g10m/s2，sin370.6，cos370.8)21. 质量为m的木块,以一定的初速度沿倾角为=37的斜面向上滑动,斜面静止不动,木块与斜面间的动摩擦因数为=0.5,如图所示。(sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2)(1) 求向上滑动时木块的加速度的大小和方向。(2) 若此木块滑到最大高度后,能沿斜面下滑,求下滑时木块的加速度的大小和方向。22. 如图甲所示，质量m5 kg的物体静止在水平地面上的o点，如果用f120 n的水平恒定拉力拉它时，运动的x-t图象如图乙所示；如果水平恒定拉力变为f2，运动的vt图象如图丙所示。求：拉力f2的大小。图甲图乙图丙23. 楼梯口一倾斜的天花板与水平面成=37角,一装潢工人手持绑着刷子的木杆粉刷天花板。工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上,大小为f=10 n,刷子的质量为m=0.5 kg,刷子可视为质点。刷子与天花板间的动摩擦因数为=0.5,天花板长为l=4 m,取sin 37=0.6,g取10 m/s2,试求:(1)刷子沿天花板向上运动的加速度大小;(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间。24. 直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角145，直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角214(如图所示)，如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量m。(取重力加速度g10m/s2，sin140.242，cos140.970)答案与解析1.【答案】bc【解析】 牛顿第二定律只适用于宏观物体在低速时的运动，a错误；fma具有同时性，b正确；如果fma中f是合力，则a为合力产生的加速度，即各分力产生加速度的矢量和，c正确；如果物体做减速运动，则v与f反向，d错误。 2.【答案】b【解析】“牛顿”这个单位是人为规定的,规定使质量为1 kg的物体,产生1 m/s2的加速度所需的力为1 n,在此规定下牛顿第二定律f=kma中的比例常数k=1,故选项b正确。3.【答案】d4.【答案】b【解析】根据牛顿第二定律公式a，得：m kg4 kg.则物体获得3 m/s2的加速度时，合力为：fma43 n12 n。故选b.5.【答案】b【解析】当弹簧测力计甲的示数变为8 n时，弹簧测力计乙的示数变为12 n，这时物块所受的合力为4 n。由牛顿第二定律fma得物块的加速度a4 m/s2，故选项b正确。6.【答案】b 【解析】由牛顿第二定律a=f合m=mg-ffm=13g 得空气阻力大小为 23 mg,选项b正确。7.【答案】b【解析】 物体向左运动,受到向右的滑动摩擦力,ff=mg=2 n,物体所受合外力为f合=f+ff=4 n,由牛顿第二定律得a=f合m=4 m/s2,方向水平向右,选项b正确。8.【答案】bd 【解析】 力逐渐减小,加速度逐渐变小,但加速度与速度方向相同,故木块的速度逐渐增大,当力减小为0时,速度达到最大值。 9.【答案】d 【解析】开始阶段，弹簧的压缩量较小，因此弹簧对小球向上的弹力小于向下重力，此时合外力大小：fmgkx，方向向下，随着压缩量的增加，弹力增大，故合外力减小，则加速度减小，由于合外力与速度方向相同，小球的速度变大；当mgkx时，合外力为零，此时速度最大；由于惯性物体继续向下运动，此时合外力大小为：fkxmg，方向向上，物体减速，随着压缩量增大，物体合外力增大，加速度增大，故整个过程中加速度先变小后变大，速度先变大后变小，故d正确。 10.【答案】bd 11.【答案】b【解析】两物体在01s受等大反向共绕的力作用处于静止状态，14s，f2减小，f1不变，则物体向f1方向做加速度增大的加速运动，45s，f2增大到原值，则物体做加速度减小的加速度运动，56s做匀速运动，则b正确。12.【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，不变，由分析得知fa不变。 由得知，fbfasin mafasin ，即fb变小。13.【答案】a【解析】由于桌面光滑,故不受摩擦力,物块受力为重力g、桌面对物体的支持力fn、推力f,设推力与水平方向夹角为,将f沿水平方向和竖直方向分解,由牛顿第二定律得fcos =ma,所以a=fcosm,f方向不变而大小增大,可得a变大。选项a正确。14.【答案】d【解析】 首先研究整体，求出拉力f的大小f(m1m2)a.突然撤去f，以a为研究对象，由于弹簧在短时间内弹力不会发生突变，所以a受力不变，其加速度a1a.以b为研究对象，在没有撤去f时有：ffm2a，而f(m1m2)a，所以fm1a，撤去f则有：fm2a2，所以a2a.d项正确。15. 【答案】c【解析】 剪断轻绳前对物体进行受力分析如图乙所示，物体受重力mg、弹簧的拉力f、轻绳的拉力t，有fmgtan mg图乙 图丙剪断轻绳后对物体进行受力分析如图丙所示，物体受重力mg、地面对物体的支持力n、弹簧的拉力f、地面对物体的摩擦力f，由牛顿第二定律得，fmgma，a(1)g7 m/s2.16.【答案】bd17.【答案】abd【解析】以货物为研究对象，由牛顿第二定律得：ftmgma所以aftg由以上函数关系式，根据所给图象可判定a、b、d选项正确。18.【答案】2m/s24m/s2【解析】依题意，用4n的水平拉力拉物体刚好能匀速运动，则物体受到的滑动摩擦力为ff4n当用6n的水平拉力拉它时，根据牛顿第二定律有fffma，代入数据得a2m/s2若撤去拉力，物体只受摩擦力，则ffma代入数据得a4m/s2。19.【答案】3 m/s224 m【解析】对物体进行受力分析,如图所示。在竖直方向上,fn=mg=210 n=20 n所以ff=fn=0.220 n=4 n在水平方向上,由牛顿第二定律可得f合=f-ff=ma代入数据解得a=3 m/s2物体的位移x=12at2=12342 m=24 m。20.【答案】0.5m/s2【解析】如图所示，木箱匀速运动时滑动摩擦力ffmgf，所以0.5木箱加速运动时，如图所示水平方向由牛顿第二定律知，fcos37fnma竖直方向fsin37fnmg代入数据联立解得a0.5m/s221.【答案】(1)10 m/s2,方向沿斜面向下(2)2 m/s2,方向沿斜面向下mgsin +ff=mafn-mgcos =0又ff=fn联立解得a=g(sin +cos )=10 m/s2,方向沿斜面向下。(2)木块下滑时其受力分析如图乙所示,由题意知,木块的加速度方向沿斜面向下。根据牛顿第二定律有mgsin -ff=mafn-mgcos =0