第三节 牛顿第二定律(答案详解)

1、.第三节 牛顿第二定律课后练习题一、单项选择题1如下图，A、B两物块质量均为m，用一轻弹簧相连，将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上，系统处于静止状态，B物块恰好与程度桌面接触而没有挤压，此时轻弹簧的伸长量为x现将悬绳剪断，那么A 悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为2g B 悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为gC 悬绳剪断瞬间B物块的加速度大小为2g D 悬绳剪断瞬间B物块的加速度大小为g【答案】A【解析】剪断悬绳前，对B受力分析，B受到重力mg和弹簧的弹力F，那么 F=mg剪断悬绳瞬间，弹簧的弹力不变，对A分析知，A的合力为F合=mg+F=2mg，根据牛顿第二定律得：F合=maA，可得aA=2g。

2、故A正确，B错误；悬绳剪断瞬间，A向下运动，弹簧的拉力减小，B压向桌面，桌面对B的支持力突然增大，B物块静止不动，合力为0，加速度大小为0，故CD错误。应选A。2如下图，A、B两小球分别连在轻绳两端，B球另一端用弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面上A、B两小球的质量分别为mA、mB，重力加速度为g，假设不计弹簧质量，在绳被剪断瞬间，A、B两球的加速度大小分别为 A 都等于g2 B g2和mAmB·g2 C g2和0 D mAmB·g2和g2【答案】B【解析】对A：在剪断绳子之前，A处于平衡状态，所以弹簧的拉力等于A的重力沿斜面的分力相等在剪断绳子的瞬间，绳子上的拉力

3、立即减为零，此时小球A受到的合力为F=mgsin30°=ma，a=gsin30°=g2；对B：在剪断绳子之前，对B球进展受力分析，B受到重力、弹簧对它斜向上的拉力、支持力及绳子的拉力，在剪断绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，对B球进展受力分析，那么B受到到重力、弹簧的向上拉力、支持力所以根据牛顿第二定律得：mAgsin30°=mBaa=mAmB·g2 故B正确。3如下图，两上下底面平行的滑块重叠在一起，置于固定的、倾角为的斜面上，滑块A、B的质量分别为M、m，A与斜面间的动摩擦因数为1，B与A之间的动摩擦因数为2.两滑块都从静止开场以一样的加速度从斜面

4、滑下，滑块上B受到的摩擦力 A 等于零 B 大小等于1MgcosC 大小等于1mgcos D 大小等于2mgcos【答案】C【解析】以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得：加速度a= (M+m)gsin-1(M+m)gcosM+m=gsin1cos设A对B的摩擦力方向沿斜面向下，大小为f，那么有mgsin+f=ma，得到f=mamgsin=1mgcos，负号表示摩擦力方向沿斜面向上。应选：C4如图甲所示，在程度地面上有一长木板 B，其上叠放木块 A。假定木板与地面之间、木块和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等。用一程度力 F 作用于 B，A、B 的 加速度与 F 的关系如图乙所示，重力加速

5、度 g 取 10 m/s2，那么以下说法中正确的选项是 A A 的质量为 0.25 kg B B 的质量为 1.25 kgC B 与地面间的动摩擦因数为 0.2 D A、B 间的动摩擦因数为 0.2【答案】C【解析】由图可知，二者开场时对地静止，当拉力为3N时开场对地滑动；故B与地面间的最大静摩擦力为3N；当拉力为9N时，AB相对滑动，此时A的加速度为4m/s2；当拉力为13N时，B的加速度为8m/s2；对A分析可知，1g=4；解得：AB间的动摩擦因数1=0.4；对B分析可知，13-3-1mAg=mB×8；对整体有：9-3=mA+mB×4；联立解得；mA=0.5kg；mB=

6、1kg；那么由2mA+mBg=3解得：B与地面间的动摩擦因数为：2=0.2，故C正确，ABD错误；应选C。5如图，木块A置于光滑的程度面上，A右侧面上端放置一小木块B，给B施加一程度向左的力F，使A、B保持相对静止一起向左运动，木块A、B质量均为m，A、B间的动摩擦因数为，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，那么F的最小值为 A mg B 2mg C 2mg D 4mg【答案】C【解析】将A、B看成整体，根据牛顿第二定律得：F=2ma隔离物体A受力分析，得：FBA=ma，其中FBA为B给A的弹力解得：FBA=F2欲使A、B两物块在接触面上无相对滑动，那么B物块所受重力和静摩擦力二力平

7、衡，即：fB=mg。假设fB为最大静摩擦力，那么F最小，即fB=FBA=F2又fB=mg联立方程，解得F的最小值为F=2mg。故此题选C。6一轻弹簧上端固定，下端挂一物块甲，甲与乙用一细线相连，甲、乙质量相等，当甲、乙间的连线被剪断的瞬间， 甲、乙的加速度大小记作a甲和a乙，那么 A a甲=0，a乙=g B a甲=0，a乙=0 C a甲=g，a乙=g D a甲=g，a乙=0【答案】C【解析】绳被剪断前，以整体为研究对象得到，弹簧的拉力等于2mg。绳被剪断瞬间，乙只受重力，所以a乙=g，甲所受弹簧的拉力不变，仍为2mg，所以合力为mg，方向向上，其加速度a甲=g，C正确7两个同材料做成的大小形状

8、完全一样的实心球A和空心球B，从同一高度在空气中落下时受空气阻力一样，那么 A A球先落地 B B球先落地 C 两球同时落地 D 不能确定【答案】A【解析】设小球质量为m，下落过程受到的阻力为f，加速度为a。由牛顿第二定律得：mg-f=ma得到a=g-fm由题两球所受阻力f一样，A球质量大，B球的质量小，那么两个球加速度关系为aAaB，由h=12at2，得t=2ha，得到为tAtB，即A先落地，应选项A正确，BCD错误。8一质量为m的质点沿x轴做直线运动，其vt图像如下图。质点在t0时位于x01 m处开场沿x轴正向运动。那么 A 当t0.5 s时，质点的加速度方向与运动方向相反B 当t3 s时

9、，质点在x轴上x=5 m处C 当t5 s时，质点在x轴上x0 的某处D 质点在t3.5 s时受到的合外力大于在t4.5 s时受到的合外力【答案】D【解析】A. 在01s内，质点做匀加速直线运动，其加速度方向与运动方向一样，故A错误；B. 在01s内,质点的加速速度：a1=v/t=2/1m/s2=2m/s2，那么匀加速运动的位移：x1=12a1t2=12×2×12m=1m，在13s内,质点做匀速直线运动,其位移x2=vt=2m/s×2s=4m，那么当t=3s时,质点在x轴上的位移x=x0+x1+x2=1m+1m+4m=6m，故B错误；C. 在34s内，质点的加速度a

10、2=v/t=2m/s2，其位移：x3=vt+12a2t2=2×1m+12×2×12m=1m，在45s内,质点的加速度a3=v/t=1m/s2，其位移：x4=12a3t2=12×1×12m=0.5m，当t=5s时,质点运动的总位移：x总=x0+x1+x2+x3+x4=6.5m，所以在x轴上x>0的某处，故C错误；D. 质点在t=3.5s时,其加速度a2=2m/s2，质点在t=4.5s时,其加速度a3=1m/s2，根据牛顿第二定律可知,F合=ma，因为a2>a3，所以F合2>F合3，故D正确。应选：D.9如下图，物体甲、乙质量均为

11、m，弹簧和悬线的质量可忽略。当悬线被烧断的瞬间，甲、乙的加速度分别为 A a甲g,方向向上，a乙g,方向向下 B a甲g,方向向上，a乙g,方向向上C a甲g,方向向上，a乙0 D a甲0,a乙g，方向向下【答案】A【解析】细线烧断前，对甲乙整体受力分析，得出弹簧的弹力F=2mg细线烧断的瞬间，乙仅受重力，根据牛顿第二定律，有mg=ma乙，那么a乙=g，方向竖直向下。对甲，弹簧的弹力在瞬间还将来得及改变，那么有F-mg=ma甲，那么a甲=g，方向竖直向上。应选项A正确，选项BCD错误。10一个物体受8N的力作用时，产生2m/s2的加速度，那么它的质量是 A 16kg B 4kg C 0.25k

12、g D 10kg【答案】B【解析】根据牛顿第二定律得：F=ma得到，质量m=Fa=82kg=4kg，应选项B正确，选项ACD错误。11从牛顿运动定律可知，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放置在程度地面上的桌子时，却推不动它，这是因为- A 牛顿运动定律对静止的物体不适用B 桌子的加速度很小，速度变化太慢，眼睛不易觉察到C 桌子受到的合外力为零D 推力小于桌子受到的摩擦力【答案】C【解析】A、当程度的推力小于等于桌子受到的最大静摩擦力时，推力与桌子所受的静摩擦力平衡，合力为零，加速度为零，牛顿定律同样适用，故A错误；B、桌子的合力为零，根据牛顿第二定律没有产生加

13、速度，故B错误；C、桌子没有被推动，速度没有变化，加速度为零，合力为零，故C正确；D、桌子静止，推力等于于桌子受到的摩擦力，故D错误。点睛：根据牛顿第二定律可知：物体的加速度大小与合力大小成正比，当程度的推力小于等于桌子受到的最大静摩擦力时，推力与桌子所受的静摩擦力平衡，合力为零，加速度为零，牛顿定律同样适用。12长方体滑块以一定初速度v0滑到一程度面上，滑行的最大间隔 为sA假设把该滑块拦腰割成完全一样的滑块，再任选一块以同样的初速度v0在同一程度面上滑行，其滑行最大间隔 为sB，假设分割前后滑块的各个面粗糙程度都一样那么sA与sB相比较为 A sA=sB B sAsB C sAsB D 不

14、能确定【答案】A【解析】设滑块的质量为2m，接触面上的摩擦因数为，且设初速度的方向为正方向，受力分析，根据牛顿第二定律可知，-2mg=2ma1，得a1=-g，由匀变速直线运动速度与位移的关系得：0-v02=2a1SA，解得：SA=v022g；同理，其中一块运动时有：-mg=ma2，a2=-g，0-v02=2a2SB，得：SB=v022g=SA，A正确，BCD错误。故此题选A。13光滑程度面上一个物体受到10 N的程度作用力时，物体运动的加速度为4 m/s2，那么该物体的质量为 A 0.4 kg B 2.5 kg C 4 kg D 10 kg【答案】B【解析】根据牛顿第二定律得：F=ma；解得：

15、m=Fa=1042.5kg，故B正确。应选B。二、多项选择题14如下图，吊篮A、物体B、物体C的质量分别为m、3m、2m。B和C分别固定在弹簧两端，弹簧的质量不计。B和C在吊篮的程度底板上处于静止状态。将悬挂吊篮的细线剪断的瞬间 A 吊篮A的加速度大小为2g B 物体B的加速度大小为gC 物体C的加速度大小为2g D A、B、C的加速度大小都等于g【答案】AC【解析】弹簧开场的弹力F=3mg，剪断细线的瞬间，弹力不变，将C和A看成一个整体，根据牛顿第二定律得，aAC=F+m+2mg3m=2g，即A、C的加速度均为2g。故AC正确。剪断细线的瞬间，弹簧弹力不变，B的合力仍然为零，那么B的加速度为

16、0故BD错误。应选AC。15熟透的苹果从树上坠落，树叶那么飘然落下。对此，以下分析正确的选项是 A 苹果下落快是因为苹果比树叶重B 苹果下落快是因为苹果受到的合外力大于树叶受到的合外力C 苹果和树叶受到重力产生的加速度相等D 苹果和树叶受到空气阻力产生的加速度不相等【答案】CD【解析】A. 由x=12at2得，物体下落的时间：t=2xa，在位移一样时,苹果下落快所用时间短是因为苹果的加速度大于树叶的加速度，故A错误；B. 根据牛顿第二定律可知,加速度：a=F合/m，其加速度是由合外力与质量的比值决定的，加速度大的物体，合外力不一定大，故B错误；C. 根据牛顿第二定律可知，重力产生的加速度：a1

17、=mg/m=g，所以苹果和树叶受到重力产生的加速度相等，故C正确；D. 因为苹果和树叶受到重力产生的加速度相等，而苹果的加速度大于树叶的加速度，根据加速度的合成关系可知，苹果受到空气阻力产生的加速度小于树叶受到空气阻力产生的加速度，故D正确。应选：CD.三、实验题16图a为测量滑块与程度木板之间动摩擦因数的实验装置示意图。木板固定在程度桌面上，打点计时器电源的频率为50Hz。开场实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开场做匀加速运动，在纸带上打出一系列点。1图b是实验中获取的一条纸带的一部分,相邻两计数点间还有4个打点未标出，相邻计数点间的间隔 如下图。根据图中数据计算的加速度a=_ m/s2 保

18、存两位有效数字。2为测定动摩擦因数，以下物理量中还应测量的有_填入正确选项前的字母。A滑块运动的时间tB滑块的质量m1C木板的质量m2D托盘和砝码的总质量m33滑块与木板间的动摩擦因数_用被测物理量的符号表示，重力加速度为g。【答案】0.48m/s2 0.50m/s2BD；m3g-(m1+m3)am1g【解析】1由图b可知，x1=2.40cm=0.0240m，x2=1.89cm=0.0189m，x3=1.40cm=0.0140m，x4=3.39cm=0.0339m，x5=3.88cm=0.0388m，x6=4.37cm=0.0437m由逐差法可知：a=x4+x5+x6-x1+x2+x39T2=

19、0.5m/s22为测定动摩擦因数，以下物理量中还应测量的有，滑块的质量和托盘和砝码的总质量，应选BD。3以整个系统为研究对象，根据牛顿第二定律有：m3g-f=m3+m1af=m1g联立解得：=m3g-m1+m3am1g四、解答题17如下图，质量为2kg的物体在与程度方向成37°角的斜向上的拉力F作用下由静止开场运动。力F的大小为5N，物体与地面之间的动摩擦因数为0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8求：1物体由静止开场运动后的加速度大小；28s末物体的瞬时速度大小和8s时间内物体通过的位移大小；3假设8s末撤掉拉力F，那么物体还能前进多远？【答案】1a

20、=0.3m/s2 2x=9.6m 3x=1.44m【解析】1物体的受力情况如下图：根据牛顿第二定律，得: Fcos37°-f=maFsin37°+FN=mg 又f=FN 联立得：a=Fcos37-(mg-Fsin37)m代入解得a=0.3m/s2 28s末物体的瞬时速度大小v=at=0.3×8m/s=2.4m/s 8s时间内物体通过的位移大小x=12at2=9.6m38s末撤去力F后，物体做匀减速运动，根据牛顿第二定律得，物体加速度大小a'=f'm=mgm=g=2.0m/s2由v2=2ax得:x'=v22a'=1.44m18如下图，放在粗糙程度面的物体受一程度向右大小为100N的F拉力作用，物体向右运动，物体的重力是100N，接触面的摩擦因数是0.5。g取10 m/s2,求: 1 物体的摩擦力 2物体的加速度.【答案