2020年高中物理 第4章 牛顿运动定律 第3节 牛顿第二定律练习 新人教版必修1

第3节牛顿第二定律课时分层训练基础达标练1(多选)关于力的单位“牛”，下列说法正确的是()a“牛”这个单位是由质量为1 kg的物体所受的重力为9.8 n这个规定确定的b“牛”这个力的单位是根据在牛顿第二定律fkma中取k1时确定的c1 n就是使质量为1 kg的物体产生1 m/s2加速度的力d地面附近质量是1 kg的物体所受的重力是9.8 n，并不是规定的，而是根据牛顿第二定律fma得到的结果解析：选bcd根据牛顿第二定律fkma中k1、m1 kg，a1 m/s2时的力叫做“一个单位的力”，即1 kg m/s2的力叫做1牛顿，用符号“1 n”表示，故选项b、c正确，选项a错误；地面附近的重力加速度g约为9.8 m/s2，因此根据牛顿第二定律fma可知，地面附近1 kg的物体重力约为9.8 n，并不是规定的，故选项d正确2(多选)关于速度、加速度、合力的关系，下列说法正确的是()a原来静止在光滑水平面上的物体，受到水平推力的瞬间，物体立刻获得加速度b加速度的方向与合力的方向总是一致的，但与速度的方向可能相同，也可能不同c在初速度为0的匀加速直线运动中，速度、加速度与合力的方向总是一致的d合力变小，物体的速度一定变小解析：选abc由牛顿第二定律可知选项a、b正确；初速度为0的匀加速直线运动中，v、a、f三者的方向相同，选项c正确；合力变小，加速度变小，但速度是变大还是变小取决于加速度与速度的方向关系，选项d错误3(多选)从匀速上升的气球上释放一物体，在释放的瞬间，物体相对地面将具有()a向上的速度 b.向下的速度c向上的加速度 d.向下的加速度解析：选ad由牛顿第二定律a可知，a与f同向，在释放的瞬间，物体只受重力，方向竖直向下，c错误，d正确；在释放的瞬间，物体和气球具有相同的速度，a正确，b错误4.(2019辽宁省沈阳市高一期中)如图所示，自由落下的小球，从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧的压缩量最大的过程中，小球的速度及所受的合力的变化情况是()a合力变小、速度变小b合力变小，速度变大c合力先变小后变大；速度先变大后变小d合力先变大后变小；速度先变小后变大解析：选c小球开始接触弹簧时，开始重力大于弹力，合力向下，合力为零后，重力小于弹力，合力向上，合力先变小后变大则加速度方向先向下，与速度方向相同，然后加速度方向向上，与速度方向相反，所以速度先增大后减小故c正确，a、b、d错误5力f作用于甲物体m1时产生的加速度为a1，此力f作用于乙物体m2时产生的加速度为a2，若将甲、乙两个物体合在一起，仍受此力的作用，产生的加速度是()a bc d解析：选c力f作用于m1时，fm1a1，力f作用于m2时，fm2a2，力f作用于m1m2时，f(m1m2)a3，解得a3，故选项c正确6.如图所示，a、b两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量ma2mb，两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间()aa球加速度为g，b球加速度为gba球加速度为g，b球加速度为0ca球加速度为g，b球加速度为0da球加速度为g，b球加速度为g解析：选b在剪断悬线的瞬间弹簧的弹力保持不变，则b球的合力为零，加速度为零；对a球有(mamb)gmaaa，得aag，故b选项正确7.如图所示，一倾角为的光滑斜面向右做匀加速运动，物体a相对于斜面静止，则斜面运动的加速度为()agsin bgcos cgtan d解析：选c物体随斜面体一起沿水平方向运动，则加速度一定在水平方向，物体受到重力和垂直斜面向上的支持力，两者合力方向一定水平向右，如图所示由牛顿第二定律得mgtan ma，则agtan ，选项c正确，a、b、d错误8一个有钢滑板的雪橇，钢滑板与雪地的动摩擦因数为0.02，雪橇连同雪橇上的货物总质量为1 000 kg，当马水平拉雪橇在水平雪地上以2 m/s2的加速度匀加速前进时，试求：(1)雪橇受到的摩擦力是多大？(2)马的拉力是多大？(g取10 m/s2)解析：(1)雪橇受到的摩擦力为滑动摩擦力，即fffnmg0.021 00010 n200 n.(2)对雪橇，由牛顿第二定律可得fffma，所以，拉力fmaff1 0002 n200 n2 200 n.答案：(1)200 n(2)2 200 n能力提升练9(多选)一个质量为2 kg的物体，放在光滑水平面上，受到两个水平方向的大小为5 n和7 n的共点力作用，则物体的加速度可能是()a1 m/s2 b4 m/s2c7 m/s2 d10 m/s2解析：选ab两个水平方向的大小为5 n和7 n的共点力作用，合力的范围为2 nf12 n，再由牛顿第二定律知加速度的范围为1 m/s2a6 m/s2，a、b对10.(多选)如图所示，某一缆车沿着坡度为30的山坡以加速度a上行，在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行)，则()a小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下b小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上c小物块受到的摩擦力为mgmad小物块受到的摩擦力为mgma解析：选bc以木块为研究对象，分析受力情况：重力mg、斜面的支持力n和静摩擦力f，f沿斜面向上，故a错误，b正确；根据牛顿第二定律得：fmgsin 30ma，解得fmgma，方向平行斜面向上，故c正确，d错误11.如图所示，在与水平方向成角、大小为f的力作用下，质量为m的物块沿竖直墙壁加速下滑，已知物块与墙壁间的动摩擦因数为.则下滑过程中物块的加速度大小为(重力加速度为g)()aaggbagcagdag解析：选d将f分解可得，物块在垂直于墙壁方向上受到的压力为fnfcos ，则墙壁对物块的支持力为fnfnfcos ；物块受到的滑动摩擦力为fffnfcos ；由牛顿第二定律，得mgfsin ffma，得ag.12(多选)如图所示，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧s1和s2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点o.整个系统处于静止状态现将细线剪断，将物块a的加速度的大小记为a1，s1和s2相对于原长的伸长分别记为l1和l2，重力加速度大小为g.在剪断的瞬间()aa13g ba10cl12l2 dl1l2解析：选ac设物体的质量为m，剪断细线的瞬间，细线的拉力消失，弹簧还没有来得及改变，所以剪断细线的瞬间a受到重力和弹簧s1的拉力t1，剪断前对bc和弹簧组成的整体分析可知t12mg，故a受到的合力fmgt1mg2mg3mg，故加速度a13g，a正确，b错误；设弹簧s2的拉力为t2，则t2mg，根据胡克定律fkx可得l12l2，c正确，d错误13.跳伞运动员在下落过程中(如图所示)，假定伞所受空气阻力的大小跟下落速度的平方成正比，即fkv2，比例系数k20 ns2/m2，跳伞运动员与伞的总质量为72 kg，跳下高度足够高，(g取10 m/s2)则：(1)跳伞运动员在空中做什么运动？收尾速度是多大？(2)当速度达到4 m/s时，下落加速度是多大？解析：(1)以伞和运动员作为研究对象，开始时速度较小，空气阻力f小于重力g，v增大，f随之增大，合力f合减小，做加速度a逐渐减小的加速运动；当v足够大，使fg时，f合0，a0，开始做匀速运动，此时的速度为收尾速度，设为vm.由fkvg，得vm 6 m/s.(2)当v4 m/svm时，合力f合mgf，fkv2，由牛顿第二定律f合ma得ag10 m/s2 m/s25.6 m/s2.答案：(1)做加速度越来越小的加速运动vm6 m/s(2)a5.6 m/s214.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