43牛顿第二定律同步练习基础卷.docx

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43牛顿第二定律同步练习基础卷

牛顿第二定律

一、选择题

1．（2018年江苏省淮安市普通高中学业水平物理模拟）关于运动和力的关系，下列说法中正确的是（　　）

A.物体受到的合外力越大，速度越大

B.物体受到的合外力越大，速度变化越快

C.物体从静止开始在外力作用下做直线运动，当合外力逐渐减小时，速度也逐渐减小

D.物体原来做匀变速直线运动，当合外力逐渐增大时，速度也一定逐渐增大

2．力F1单独作用在物体A上时产生的加速度a1大小为5m/s2，力F2单独作用在物体A上时产生的加速度a2大小为2m/s2，那么，力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度a的大小不可能是（）

A．5m/s2B．3m/s2

C．8m/s2D．7m/s2

3．如图所示，质量m＝10kg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，与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20N的作用，则物体产生的加速度是（g取10m/s2）（）

A．0B．4m/s2，水平向右

C．2m/s2，水平向在D．2m/s2，水平向右

4．一物块静止在粗糙的水平桌面上。

从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用。

假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

以a表示物体的加速度大小，F表示水平拉力的大小。

能正确描述F与a之间关系的图象是（）

5．如图所示为“儿童蹦极”游戏，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。

质量为m的小明静止悬挂时两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若小明左侧橡皮绳突然断裂，则橡皮绳断裂瞬间小明的（）

A．速度为零

B．加速度方向沿原断裂绳的方向斜向下

C．加速度方向沿垂直于未断裂绳的方向斜向下

D．加速度方向竖直向下

6.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

7.五个质量相等的物体置于光滑水平面上，如图所示，现向右施加大小为F、方向水平向右的恒力，则第2个物体对第3个物体的作用力等于（）

A.

F　　　B.

F

C.

F　　　D.

F

8．一个小孩从滑梯上滑下的运动可看做匀加速直线运动。

第一次小孩单独从滑梯上滑下，加速度为a1。

第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下（小狗不与滑梯接触），加速度为a2。

则（）

A．a1＝a2B．a1

C．a1>a2D．无法判断

9.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0

D．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

10．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aM＝－g

B．图线与横轴的交点N的值FT＝mg

C．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

11.（2017河南商丘模拟）如图所示,固定轨道ABC中,在B点处通过一段极短的圆弧将倾角θ=37°的光滑斜面AB和固定水平面BC平滑连接。

一小物块从A点由静止开始释放后,沿斜面AB运动,最终停在水平面BC上,已知物块与水平面BC上各处间的动摩擦因数均为0.2,物块滑过B点时的动能不损失,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下面四幅图中,能正确反映物体的速率v随时间t变化规律的是（　　）

12.（2017山西大学附中模拟）如图所示,在光滑的水平面上有一个质量为m'的木板B处于静止状态,现有一个质量为m的木块A从B的左端以初速度v0=3m/s开始水平向右滑动,已知m'>m。

用①和②分别表示木块A和木板B的图象,在木块A从B的左端滑到右端的过程中,下面关于二者速度v随时间t的变化图象,其中可能正确的是（　　）

13.（2017山西名校联考）A、B两车同时经过甲、乙两地时开始计时,且两车在同一平直公路上做匀速直线运动,此后它们的v-t图象如图所示,t=4s时两车相遇。

则（　　）

A.甲、乙两地距离为80m

B.A、B两车的加速度相同

C.A、B两车将同时到达甲、乙两地

D.B车将停在甲地

二、非选择题

14.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g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

15．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？

16.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F＝kv2，比例系数k＝20N·s2/m2，跳伞运动员与伞的总质量为72kg，跳下高度足够高，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4m/s时，下落加速度是多大？

（g取10m/s2）

17.直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m＝500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1＝45°，直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a＝1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角θ2＝14°（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g＝10m/s2，sin14°≈0.242，cos14°≈0.970）

参考答案

1.答案：

B

解析：

AB、根据牛顿第二定律可知，物体受到的合外力越大，加速度越大，即速度变化越快，速度不一定越大，如果合外力与速度反向，速度还会越来越小，故A错误、B正确；

C、物体从静止开始在外力作用下做匀加速直线运动，合外力逐渐减小时，加速度与速度仍然在同一直线上，仍做加速度运动，故C错误；

D、物体原来做匀变速直线运动，可能是匀加速，也可能是匀减速，当做匀减速运动时，即使合外力逐渐变大，速度也会减小。

故D错误。

故选：

B。

2.答案：

C

解析：

设物体A的质量为m，则F1＝ma1，F2＝ma2，当F1和F2同时作用在物体A上时，合力的大小范围是F1－F2≤F≤F1＋F2，即ma1－ma2≤ma≤ma1＋ma2，加速度的大小范围为3m/s2≤a≤7m/s2。

3.答案：

B

解析：

物体受的合力的方向水平向右，且力F的方向和Ff的方向相同，则加速度大小a＝

＝

＝

m/s2＝4m/s2，故选项B确。

4.答案：

C

解析：

物块在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用，根据牛顿第二定律，有F－Ff＝ma，即F＝ma＋Ff，该关系为线性函数。

当a＝0时，F＝Ff；当F＝0时a＝－

。

符合该函数关系的图象为C。

5.答案：

AB

解析：

绳断的瞬间右侧橡皮绳的弹力来不及变化，小孩所受的合力沿断绳的方向斜向下，所以B正确，C、D错；绳断瞬间速度为零，A正确。

6.答案：

B

解析：

两物体在0～1s受等大反向共绕的力作用处于静止状态，1～4s，F2减小，F1不变，则物体向F1方向做加速度增大的加速运动，4～5s，F2增大到原值，则物体做加速度减小的加速度运动，5～6s做匀速运动，则B正确。

7.答案：

C

解析：

对五个物体整体由牛顿第二定律得F＝5ma，对3、4、5三个物体由牛顿第二定律得F23＝3ma，解以上两式得F23＝

F，C正确。

8.答案：

A

解析：

以滑梯上的孩子为研究对象，受力分析并正交分解如图所示。

x方向：

mgsinα－Ff＝ma

y方向：

FN－mgcosα＝0

x、y方向联系：

Ff＝μFN

由上列各式解得a＝g（sinα－μcosα）

与质量无关，A正确。

9.答案：

BD

解析：

以B为研究对象受力分析，根据平衡条件：

F＝k（L0－L），得：

k＝

，故A错误B正确；若突然将力F撤去，撤去瞬间，弹簧来不及发生形变，则弹力不能瞬间改变，故A受合力仍然为0，加速度为0；B水平方向只受弹簧的弹力，大小为F，根据牛顿第二定律：

a＝

，故C错误，D正确。

10.答案：

ABD

解析：

以货物为研究对象，

由牛顿第二定律得：

FT－mg＝ma

所以a＝

FT－g

由以上函数关系式，根据所给图象可判定A、B、D选项正确。

11.答案A

解析物体在斜面上运动时,沿斜面向下做加速运动,根据牛顿第二定律可得mgsinθ=ma1,解得a1=gsinθ=6m/s2;在水平面上运动时,水平方向上只受摩擦力作用,故做减速运动,根据牛顿第二定律可得μmg=ma2,解得a2=2m/s2

t2=

所以t1=

t2,速度时间图象的斜率表示加速度大小,故A正确。

12.答案C

解析木块A滑上B时,A做匀减速直线运动,B做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得aA=

aB=

已知maB,即①斜率的绝对值应大于②的斜率,故A、B错误。

若A不能滑下,则两者最终共速,若A滑下,则A的速度较大,B的速度较小,故C项正确,D项错误。

13.答案ABC

解析由v-t图象的面积表示位移,可求在0~4s内A的位移x1=30m,B的位移x2=50m,所以A、B两地之间的距离x=x1+x2=80m,所以A正确;v-t图象的斜率表示加速度,都等于1.25m/s2,方向相同,所以B正确;在4~8s内由v-t图象的面积可求,A的位移x3=50m,B的位移xA=30m,所以8s时A恰好到乙地,B恰好到甲地,故C正确;B速度减为零用时t=

s=12s,所以在8s末到达甲地后,B会继续前进,故D错误。

14.答案：

0.5m/s2

解析：

如图所示，木箱匀速运动时滑动摩擦力Ff＝μmg＝F，所以μ＝

＝

＝

＝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，

Fcos37°－μF′N＝ma

竖直方向Fsin37°＋F′N＝mg

代入数据联立解得a＝0.5m/s2

15.答案：

2m/s2　4m/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Ff＝4N

当用6N的水平拉力拉它时，根据牛顿第二定律有

F－Ff＝ma，代入数据得a＝2m/s2

若撤去拉力，物体只受摩擦力，则Ff＝ma′

代入数据得a′＝4m/s2。

16.答案：

（1）做加速度越来越小的加速运动；vm＝6m/s

（2）a＝5.6m/s2

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F＝G时，F合＝0，a＝0，开始做匀速运动，此时的速度为收尾速度，设为vm。

由F＝kv

＝G，得vm＝

＝

＝6m/s。

（2）当v＝4m/s

＝10m/s2－

m/s2≈5.6m/s2。

17.答案：

4.5×103kg

解析：

直升机取水前，水箱受力平衡T1sinθ1－f＝0①

T1cosθ1－mg＝0②

由①②得f＝mgtanθ1③

直升机返回，由牛顿第二定律

T2sinθ2－f＝（m＋M）a④

T2cosθ2－（m＋M）g＝0⑤

由④⑤得，水箱中水的质量M＝4.5×103kg