高中物理 第四章 牛顿运动定律 第3节 牛顿第二定律 达标检测 新人教版必修1

用心 爱心 专心 高中物理高中物理 第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律 第第 3 节节 牛顿第二定律牛顿第二定律 达标检测达标检测 新人教版必修新人教版必修 1 本栏目内容 在学生用书中以活页形式分册装订 1 由牛顿第二定律知道 无论怎样小的力都可以使物体产生加速度 可是当我们用一 个很小的力去推很重的桌子时 却推不动它 这是因为 A 牛顿第二定律不适用于静止的物体 B 桌子的加速度很小 速度增量极小 眼睛不易觉察到 C 推力小于静摩擦力 加速度是负的 D 桌子所受的合力为零 解析解析 F ma 中 F 指合力 用很小的力推桌子时 合力为零 故无加速度 答案答案 D 2 关于牛顿第二定律 下列说法正确的是 A 公式 F ma 中 各量的单位可以任意选取 B 某一瞬间的加速度只决定于这一瞬间物体所受合外力 而与这之前或之后的受力 无关 C 公式 F ma 中 a 实际上是作用于该物体上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外力方向一致 解析解析 F m a 必须选取统一的国际单位 才可写成 F ma 的形式 否则比例系 数 k 1 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合 m a 三者数值上的对应关系 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 选项 D 错误 由 力的独立作用原理知 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 答案答案 BC 用心 爱心 专心 3 如右图所示 质量为 10 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 20 N 则物体产生的加速 度是 g 10 m s2 A 0 B 4 m s2 水平向右 C 2 m s2 水平向左 D 2 m s2 水平向右 答案答案 B 4 搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车 当力沿斜面向上 大小为 F 时 物体 的加速度为 a1 若保持力的方向不变 大小变为 2F 时 物体的加速度为 a2 则 A a1 a2 B a1 a22a1 解析解析 设总的阻力为 F 第一次推时 F F ma1 式子两边同乘以 2 得 2F 2F m 2a1第二次推时 2F F ma2 比较两个式子可以看出 a2 2a1 所以 D 正 确 答案答案 D 5 力 F1单独作用于某物体时产生的加速度是 3 m s2 力 F2单独作用于此物体时产生 的加速度是 4 m s2 两力同时作用于此物体时产生的加速度可能是 A 1 m s2 B 5 m s2 C 4 m s2 D 8 m s2 解析解析 由题意 力 F1作用于物体的加速度 a1 3 m s2 F2作用于物体的加速度 a2 4 m s2 F1与 F2的合力 F 的范围 F1 F2 F F1 F2 故两力同时作用于此物体的加速 度 a1 a2 a a1 a2 即 1 m s2 a 7 m s2 故选项 A B C 正确 答案答案 ABC 6 在倾角为 37 的光滑斜面上 质量为 m 的物体以加速度 a 匀加速下滑 现用沿斜面 用心 爱心 专心 向上的推力 使物块以 1 2a 的加速度匀加速向上滑动 则推力的大小是 sin 37 0 6 cos 37 0 8 A 1 2mg B 1 32mg C 1 96mg D 2 2mg 解析解析 在沿斜面方向上 物块匀加速下滑时 有 mgsin 37 ma 匀加速上滑时 有 F mgsin 37 1 2ma 联立解得推力 F 1 32mg 答案答案 B 7 某物体同时受到两个在同一直线上的力 F1 F2的作用做直线运动 其受力 F1 F2 与位移的关系如右图所示 物体由静止开始运动 当其有最大速度时的位移是 A 1 m B 2 m C 3 m D 1 4 m 答案答案 B 8 如右图所示 物体在水平拉力 F 的作用下沿水平地面做匀速直线运动 速度为 v 现让 拉力 F 逐渐减小 则物体的加速度和速度的变化情况应是 A 加速度逐渐变小 速度逐渐变大 B 加速度和速度都在逐渐变小 C 加速度和速度都在逐渐变大 D 加速度逐渐变大 速度逐渐变小 用心 爱心 专心 解析解析 物体向右做匀速直线运动 滑动摩擦力 Ff F FN mg 当 F 逐渐减小 时 Ff mg 不变 所以产生与 v 方向相反即向左的加速度 加速度的数值 a 随 F Ff F m 逐渐减小而逐渐增大 因为 a 与 v 方向相反 所以 v 减小 答案答案 D 9 如右图所示 一轻质弹簧一端固定在墙上的 O 点 自由伸长到 B 点 今用一小物体 m 把弹簧压缩到 A 点 m 与弹簧不连接 然后释放 小物体能经 B 点运动到 C 点而静 止 小物体 m 与水平面间的动摩擦因数 恒定 则下列说法中正确的是 A 物体从 A 到 B 速度越来越大 B 物体从 A 到 B 速度先增加后减小 C 物体从 A 到 B 加速度越来越小 D 物体从 A 到 B 加速度先减小后增加 解析解析 因为速度变大还是变小 取决于速度方向和加速度方向的关系 当 a 与 v 同 向时 v 增大 当 a 与 v 反向时 v 减小 而加速度由合力决定 所以要分析 v a 的变化 情况 必须先分析物体受到的合力的变化情况 物体从 A 到 B 的过程中水平方向一直受到向左的滑动摩擦力 Ff mg 大小不变 还 一直受到向右的弹簧的弹力 从某个值逐渐减小为 0 开始时 弹力大于摩擦力 合力向右 物体向右加速 随着弹力的减小 合力越来越小 到 A B 间的某一位置时 弹力和摩擦 力大小相等 方向相反 合力为 0 速度达到最大 随后 摩擦力大于弹力 合力增大但 方向向左 合力方向与速度方向相反 物体开始做减速运动 所以 小物体由 A 到 B 的过 程中 先做加速度减小的加速运动 后做加速度增加的减速运动 正确选项为 B D 答案答案 BD 10 用心 爱心 专心 如右图所示 一个物体由 A 点出发分别到达 C1 C2 C3 物体在三条轨道上的摩擦 不计 则 物体到达 C1点时的速度最大 物体在三条轨道上的运动时间相同 物体到达 C1的时间最短 在 C3上运动的加速度最小 A B C D 解析解析 物体沿轨道运动的加速度由重力沿斜面方向的分力提供 轨道与水平方向 夹角记为 则 a gsin mgsin m 所以 a1 a2 a3 运动时间满足 at2 l t 1 2 2l a 因为 l1 l2a2 a3 故 t1 t2 t3 运动到底端的速度 v at gsin 故速度相等 判断可得 B 2l gsin 2glsin 2gh 对 答案答案 B 11 质量为 8 103 kg 的汽车以 1 5 m s2的加速度前进 汽车所受阻力为车重的 0 3 倍 则汽车的牵引力是多大 路面水平 g 10 m s2 解析解析 选汽车为研究对象 对汽车进行受力分析 如右图所示 由牛顿第二定律 得 F 合 F Ff ma 用心 爱心 专心 依题意有 Ff 0 3mg 由 式得 F ma 0 3mg 8 103 1 5 N 0 3 8 103 10 N 3 6 104 N 答案答案 3 6 104 N 12 静止在水平地面上的物体的质量为 2 kg 在水平恒力 F 作用下开始运动 4 s 末它 的速度达到 4 m s 此时将 F 撤去 又经 6 s 物体停下来 如果物体与地面间的动摩擦因数 不变 求 F 的大小 解析解析 前 4 s 内物体的加速度为 a1 m s2 1 m