高中物理 4.4牛顿第二定律同步训练（含解析）粤教版必修1.doc

4.4 牛顿第二定律一、单项选择题1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fma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解析：加速度是由合外力和质量共同决定的，故加速度大的物体，所受合外力不一定大，选项a、b错误；物体所受到的合外力与物体的质量无关，故c错误；由牛顿第二定律可知，物体的加速度与物体所受到的合外力成正比，并且加速度的方向与合外力方向一致，故d选项正确 答案：d2质量为m的物体静止在粗糙的水平面上，当用水平推力f作用于物体上时，物体的加速度为a，若作用力方向不变，大小变为2f时，物体的加速度为a，则()aa2a baa2a da1.5a解析：设物体受到的摩擦力大小为ff，则a当推力为2f时，a式等号两边同乘以2得2a由式得a2a，c正确答案：c3.某物体做直线运动的vt图象如图445所示，据此判断下图(f表示物体所受合力，x表示物体的位移) 图445四个选项中正确的是()解析：由vt图像知，02 s匀加速，24 s匀减速，46 s反向匀加速，68 s匀减速，且26 s内加速度恒定，由此可知：02 s内，f恒定，26 s内，f反向、大小恒定，68 s内，f又反向且大小恒定，故b正确答案：b4.如图446，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为m的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间， 图446木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g.则有()aa1g，a2gba10，a2gca10，a2gda1g，a2g解析：在抽出木板的瞬时，弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变对1物体受重力和支持力，mgf，a10.对2物体受重力和压力，根据牛顿第二定律a2g.答案：c二、双项选择题5关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是()a公式fma中，各量的单位可以任意选取b某一瞬间的加速度只取决于这一瞬间物体所受的合力，而与这之前或之后的受力无关c公式fma中，a实际上是作用于物体上的每一个力所产生的加速度的矢量和d物体的运动方向一定与它所受合力的方向一致解析：f、m、a必须选择国际单位制中的单位，才可写成fma的形式，否则比例系数k1，所以选项a错误；牛顿第二定律表述的是某一时刻合外力与加速度的对应关系，它既表明f、m、a三者在数值上的对应关系，同时也表明合外力的方向与加速度的方向是一致的，即矢量对应关系，而与速度方向不一定相同，所以选项b正确，d错误；由力的独立作用原理，作用在物体上的每个力都将各自产生一个加速度，与其他力的作用无关，物体的加速度是每个力所产生的加速度的矢量和，故选项c正确答案：bc6下面四个图象分别表示四个物体的位移、速度、加速度和摩擦力随时间变化的规律其中反映物体受力不可能平衡的是()解析：物体是否处于平衡状态可根据物体的加速度进行判断，若物体的加速度为零，物体处于平衡状态，若加速度不为零，物体不可能处于平衡状态从图a可知，物体做匀速直线运动，处于平衡状态；从图b可知，物体的速度不断变化，加速度不为零，不可能处于平衡状态；从图c可知，物体的加速度不为零，不可能处于平衡状态；从图d可知，物体所受的摩擦力不断减小，若物体所受的合力始终为零，物体处于平衡状态；若物体所受的合力不为零，物体处于非平衡状态，即合外力的情况不能确定答案：bc7.一质量为m1 kg的物体在水平恒力f作用下水平运动，1 s末撤去恒力f，其vt图象如图447所示，则恒力f和物体所受阻力f的大小是()图447af8 n bf9 ncf2 n df3 n解析：撤去恒力f后，物体在阻力作用下运动，由vt图象可知，13 s内物体的加速度为3 m/s2，由牛顿第二定律fma可知，阻力f3 n；由图象可知在01 s内其加速度为6 m/s2，由牛顿第二定律ffma，可求得f9 n，b、d正确答案：bd8. 如图448所示，质量均为m的a、b两球之间系着一根不计质量的弹簧，放在光滑的水平面上，a球紧靠竖直墙壁，今用水平力f将b球向左推压弹簧，平衡后，突然将f撤去，在这瞬间()图448ab球的速度为零，加速度为零bb球的速度为零，加速度大小为f/mc在弹簧第一次恢复原长之后a才离开墙壁d在a离开墙壁后，a、b两球均向右做匀速运动解析：撤去f瞬间，弹簧弹力大小仍为f，故b的加速度为，此时b球还没有经过加速，故b球的速度为零，a错、b对弹簧恢复原长后由于b的运动而被拉长，它对a球产生拉力，使a球离开墙壁，c对a离开墙壁后，弹簧不断伸长、收缩，对a、b仍有作用力，即a、b的合力不为零，两球仍做变速直线运动，d错答案：bc9.某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490 n他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，弹簧测力计的示数如图449所示，电梯图 449运行的vt图可能是(取电梯向上运动的方向为正)()解析：由gt图像知：t0t1时间内，具有向下的加速度，t1t2时间内匀速或静止，t2t3时间内，具有向上的加速度，因此其运动情况可能是：t0t3时间内，故a、d正确答案：ad三、非选择题10(1)质量为10 kg的物体在水平面上受到20 n的水平拉力时恰好做匀速运动，要使它获得1 m/s2的加速度，作用于物体上的水平拉力为_(2)某物体受到3 n的作用力时，产生的加速度为0.75 m/s2，当作用力增大到10 n时，加速度增大到_；如果保持3 n的力不变，而把物体的质量减小到原来的，这时物体的加速度为_解析：(1)物体恰好做匀速运动时f1f0，f20 n；获得1 m/s2的加速度时，f2fma，得f230 n.(2)先求物体的质量，m kg4 kg，作用力增大到10 n，物体的质量不变，a m/s2，物体的质量减小到原来的，即2 kg，a m/s21.5 m/s2.答案：(1)30 n(2)2.5 m/s21.5 m/s2.11质量为2 kg的物体置于水平面上，用10 n的水平拉力使它从静止开始运动，第3 s末物体的速度达到6 m/s，此时撤去外力，求：(1)物体在运动过程中受到地面的摩擦力；(2)撤去拉力后物体能继续滑行的距离解析：(1)由vat得：a m/s22 m/s2.由牛顿第二定律：fffma得fffma(1022)n6 n.(2)撤去拉力后，加速度a0 m/s23 m/s2由v2v2a0x得x m6 m.答案：(1)6 n(2)6 m12在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图4410所示设运动员的质量图4410为65 kg，吊椅的质量为15 kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度取g10 m/s2.当运动员与吊椅一起以加速度a1 m/s2上升时，试求(1)运动员竖直向下拉绳的力；(2)运动员对吊椅的压力解析：解法一：(1)设运动员和吊椅的质量分别为m和m，绳拉运动员的力为f.以运动员和吊椅整体为研究对象，受到重力的大小为(mm)g，向上的拉力为2f，根据牛顿第二定律2f(mm)g(mm)af440 n根据牛顿第三定律，运动员拉绳的力大小为440 n，方向竖直向下(2)以运动员为研究对象，运动员受到三个力的作用，重力大小mg，绳的拉力f，吊椅对运动员的支持力fn.根据牛顿第二定律ffnmgmafn275 n根据牛顿第三定律，运动员对吊椅压力大小为