2019高中物理 第三章 牛顿运动定律 牛顿第二定律练习（提高篇）教科版必修1.doc

1牛顿第二定律牛顿第二定律( (提高篇提高篇) )一、选择题：一、选择题： 1关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是( )A物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大B物体的速度为零，则加速度为零，所受的合外力也为零C物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大D物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零2从牛顿第二定律可知，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桌子所受的合力为零3如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为 m1和 m2的木块 A 和 B 之间用轻弹簧相连，在拉力 F 作用下，以加速度 a 做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力 F，此时 A 和 B 的加速度为 a1和 a2，则( )Aa1a20 Ba1a2，a20C1 1 12maamm，2 2 12maammD1aa，1 2 2maam 4如图所示，小车的质量为 M，人的质量为 m，人用恒力 F 拉绳，若人和车保持相对静止，不计绳和滑轮质量、车与 地面的摩擦，则车对人的摩擦力可能是( )A0 BmMFmM，方向向右CmMFmM，方向向左 DMmFmM，方向向右5如图所示，有一箱装得很满的土豆，以水平加速度 a 做匀加速运动，不计其它外力和空气阻力，则中间一质量为 m 的土豆 A 受到其它土豆对它的总作用力的大小是( )Amg B22m ga C22m ga Dma6如图所示，车厢里悬挂着两个质量不同的小球，上面的球比下面的球质量大，当车厢向右做匀加速运动(空气阻力 不计)时，下列各图中正确的是( )A27光滑水平面上有靠在一起的两个静止的物块 A 和 B。它们的质量分别是 M 和 m。第一次以大小为 F 的力水平向右作 用在 A 上，使两物块得到向右的加速度 a1，AB 之间的相互作用力大小为 F1；第二次以相同大小的力水平向左作用在 B 上，使两物块得到向左的加速度 a2，AB 之间的相互作用力大小为 F2，则( )Aa1a2 Ba1a2 CmM FF21DMm FF218放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力 F 的作用，F 的大小与时间 t 的关系和物块速度 v 与时间 t 的关系如图所示。取重力加速度 g10m/s2。由此两图线可以求得物块的质量 m 和物块与地面之间的动摩擦因数 分 别为( )Am0.5kg，0.4 Bm1.5kg，152Cm0.5kg，0.2 Dm1kg，0.29.如图所示，竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉 M、N 固定于 杆上，小球处于静止状态设拔去销钉 M 瞬间，小球加速度的大小为 12 m/s2，若不拔去销钉 M 而拔去销钉 N 瞬间， 小球的加速度可能是(取 g10 m/s2)( ) A22 m/s2，竖直向上 B22 m/s2，竖直向下 C2 m/s2，竖直向上 D2 m/s2，竖直向下10.如图所示，轻质弹簧上端与质量为 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，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( )Aa10，a2g Ba1g，a2gC10a ，2mMagMD1ag，2mMagM2130246810F/Nt/s202468104t/svm/sMm AB311.将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，则物体( ) A刚抛出时的速度最大 B在最高点的加速度为零 C上升时间大于下落时间 D上升时的加速度等于下落时的加速度12.在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢一大小为2 3a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为( )A8 B10 C15 D1813.如图所示，在光滑水平地面上，水平外力 F 拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速度运动小车质量为 M，木块质量为 m，加速度大小为 a，木块和小车之间的动摩擦因数为 ，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是( )A mg B mMmF C ()Mm g D ma 14.如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦现用水平力向右拉 木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为( )A物块先向左运动，再向右运动 B物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动 C木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动 D木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零15.某物体做直线运动的 v-t 图象如图甲所示，据此判断图乙(F 表示物体所受合力，x 表示物体的位移)四个选项中正 确的是( )4二、计算题：二、计算题： 1.如图所示，在沿水平路面运动的车厢内，用两根轻绳悬挂着一个质量 m=0.1kg 的小球，小球与车厢一起向右做匀加速直线运动，两根轻绳均处于紧绷状态，轻绳 OB 水平，轻绳 OA 与水平方向的夹角 =30°，加速度215 3/am s，重力加速度 g=10m/s2两根轻绳的拉力 FA、FB分别为多大2.质量为 m 的物体放在倾角为 的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为 ；如沿水平方向加一个力 F，使物体沿 斜面向上以加速度 a 做匀加速直线运动(如图所示)，则 F 为多少?3.如图所示，电梯与水平面夹角为 30°，当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的 6/5，则人与梯面间的摩 擦力是其重力的多少倍?4.如图所示，质量分别为 mA和 mB的 A、B 两球用轻质弹簧连接，A 球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态如果将 悬挂 A 球的细线剪断，此时 A 和 B 两球的瞬间加速度各是多少?【答案与解析答案与解析】5一、选择题：一、选择题： 1C、D 解析：加速度由合外力决定，加速度与速度无必然联系物体的速度为零时，加速度可为零也可不为零；当加速度为 零时，速度不变 2D 解析：牛顿第二定律中的力 F 是指合外力，用很小的力推桌子时，合力为零，故无加速度 3D 解析：首先研究整体，求出拉力 F 的大小 F(m1+m2)a突然撤去 F，以 A 为研究对象，由于弹簧在短时间内弹力不会发生突变，所以 A 物体受力不变，其加速度1aa以 B 为研究对象，F为弹簧弹力，在没有撤去 F 时有2FFm a，而 F(m1+m2)a，所以1Fm a 撤去 F 则有22Fm a，所以1 2 2maam ，故选项 D 正确4A、C、D 解析：人和车保持相对静止，一起向左做匀加速运动设加速度为 a，对整体由牛顿第二定律得(绳上的拉力为 F)2F(M+m)a 对人： fFFma， 对车： fFFMa 当 Mm 时，由知0fF 当 Mm 时，由知fMmFFMm，方向向右当 Mm 时，由知fMmFFMm，方向向左5B 解析：以土豆 A 为研究对象，受重力和其它土豆给其作用力，二者合成为水平方向的 ma。因此其它土豆给 A 的作用力大小为22Fm ga6B解析：可以先以两个小球为整体作为研究对象，设整体的加速度为 a，线与竖直方向的夹角为，tana g；再以下面的小球为研究对象，由于其加速度也为 a，因此线与竖直方向的夹角也应为。所以答案应为图 B，与小球的质 量大小没有关系。 7BD解析：第一次：先以整体为研究对象，则1()FMm a，以 B 为研究对象11Fma；第二次：先以整体为研究对象，则2()FMm a，以 A 为研究对象22FMa，可知：a1a2，Mm FF2168A解析：匀速时水平推力 F=2N，即滑动摩擦力为 2N,即2Nmg，由于 g10m/s2，0.2m；当 F=3N 时，物体做匀加速直线运动，224/2/2vam sm st，即FFma摩，解得，0.5kgm ，结合0.2m，0.49. B、C解析:平衡时，两弹簧均处于伸长状态，MNFFmg，拔去 M 后，212m/sNFmgmam；拔去 N 后，MFmgma，则MNmaFmgFmgmgmamg 22m/sm，得22m/sa ，方向竖直向上C 正确平衡时，M 处于伸长状态，N 处于压缩状态，则MNFFmg ，拔去 M 后，FM消失，则：22m/sNFmgmam 由式可判断NFmg，由式判断NFmg矛盾，该情况不成立平衡时，两弹簧均处于压缩状态，则可得：NMFFmg ，拔去 M 后，212m/sNFmgmam ，拔去 N 后，MFmgma，则：2212m/s22m/sMNNmaFmgFmgmgFmgmm ，222m/sa ，方向竖直向下10. C 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1 物体受重力和支持力，mgF，a102 物体 受重力和压力，根据牛顿第二定律 FMgMmagMM11. A解析:fagm上，fagm下，所以上升时的加速度大于下落时的加速度，D 错误；根据21 2hgt，上升时间小于下落时间，C 错误，B 也错误，本题选 A 12、BC解析：由设这列车厢的节数为n，P、Q挂钩东边有m节车厢，每节车厢的质量为m，由牛顿第二定律可知：mknF kmF )(32 ，解得：nk52，k是正整数，n只能是 5 的倍数，故 B、C 正确，A、D 错误13、BD解析：m 与 M 具有相同的加速度，可视为整体，对整体进行受力分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小，再隔离对 m 分析，求出木块受到的摩擦力大小整体所受的合力为 F，整体具有的加速度 a=mMF 7隔离对 m 分析，根据牛顿第二定律得，f=ma=mMmF 故 B、D 正确，A、C 错误14. B、C 解析:根据受力分析可知，当撤掉拉力后。木板向右做减速运动，物块向右做加速运动，直到两者速度相等后，一起 做匀速运动15. B 解析:由 v-t 图象知，02s 匀加速，24s 匀减速，46s 反向匀加速，68s 反向匀减速，且 26s 内加速度恒定， 由此可知：02s 内，F 恒定，26s 内，F 反向，大小恒定，68s 内，F 又反向且大小恒定，故 B 正确二、计算题：二、计算题：1、轻绳的拉力 FA为 2N，FB为32N解析：小球受力如图所示，由牛顿第二定律有：30ABF cosFma，30AF sinmg ，代入数据，解得：2AFN，32BFN2. (sincos)/(cossin)Fm ag解析：本题将力沿平行于斜面和垂直于斜面两个方向分解，分别利用两个方向的合力与加速度的关系列方程受力分析：物体受四个力作用：推力 F、重力 mg、弹力 FN、摩擦力 F 建立坐标：以加速度方向即沿斜面向上为 x 轴正向，分解 F 和 mg(如图所示)；8建立方程并求解x 方向 Fcos - mgsin - Fmay 方向 FN mg cos F sin0，FFN三式联立求解得：(sincos)/(cossin)Fm ag3. /3/5F mg 解析:本题分解加速度比分解力更显方便对人进行受力分析：重力 mg、支持力 FN，摩擦力 F(摩擦力的方向一定与接触面平行，由加速度的方向可推知 F 水平向右)建立直角坐标系：取水平向右(即 F 方向)为 x 轴正方向，此时只需分解加速度，其中cos30xaa°，sin30yaa°(如图所示)建立方程并求解，由牛顿第二定律x 方向 cos30Fma°，y 方向 sin30NFmgma°所以 /3/5F mg 4. 1AAB A AAm gFmmagmm，方向竖直向下 0Ba 解析：物体在某一瞬间的加速度，由这一时刻的合外力决定，分析绳断瞬间两球的受力情况是关键由于轻弹簧两端 连着物体，物体要发生一段位移，需要一定的时间，故剪断细线瞬间，弹力与断前相同 先分析平衡(细线未剪断)时，A 和 B 的受力情况如图所示，A 球受重力 mAg、弹簧弹力 F1及绳子拉力 F2，且mAg+F1F2；B 球受重力 mBg、弹力1F，且1BFm g剪断细线瞬间，F2消失，但弹簧尚未收缩，仍保持原来的形态，1F不变，故 B 球所受的力不变，此时0Ba ，而 A 球的加速度为：1AAB A AAm gFmmagmm，方向竖直向下9