高中物理 4.4牛頓第二定律同步訓(xùn)練（含解析）粵教版必修1.doc

4.4 牛頓第二定律一、單項(xiàng)選擇題1關(guān)于牛頓第二定律，以下說法中正確的是()a由牛頓第二定律可知，加速度大的物體，所受的合外力一定大b牛頓第二定律說明了，質(zhì)量大的物體，其加速度一定就小c由fma可知，物體所受到的合外力與物體的質(zhì)量成正比d對(duì)同一物體而言，物體的加速度與物體所受到的合外力成正比，而且在任何情況下，加速度的方向，始終與物體所受的合外力方向一致解析：加速度是由合外力和質(zhì)量共同決定的，故加速度大的物體，所受合外力不一定大，選項(xiàng)a、b錯(cuò)誤；物體所受到的合外力與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)，故c錯(cuò)誤；由牛頓第二定律可知，物體的加速度與物體所受到的合外力成正比，并且加速度的方向與合外力方向一致，故d選項(xiàng)正確 答案：d2質(zhì)量為m的物體靜止在粗糙的水平面上，當(dāng)用水平推力f作用于物體上時(shí)，物體的加速度為a，若作用力方向不變，大小變?yōu)?f時(shí)，物體的加速度為a，則()aa2a baa2a da1.5a解析：設(shè)物體受到的摩擦力大小為ff，則a當(dāng)推力為2f時(shí)，a式等號(hào)兩邊同乘以2得2a由式得a2a，c正確答案：c3.某物體做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖445所示，據(jù)此判斷下圖(f表示物體所受合力，x表示物體的位移) 圖445四個(gè)選項(xiàng)中正確的是()解析：由vt圖像知，02 s勻加速，24 s勻減速，46 s反向勻加速，68 s勻減速，且26 s內(nèi)加速度恒定，由此可知：02 s內(nèi)，f恒定，26 s內(nèi)，f反向、大小恒定，68 s內(nèi)，f又反向且大小恒定，故b正確答案：b4.如圖446，輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連，下端與另一質(zhì)量為m的木塊2相連，整個(gè)系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間， 圖446木塊1、2的加速度大小分別為a1、a2.重力加速度大小為g.則有()aa1g，a2gba10，a2gca10，a2gda1g，a2g解析：在抽出木板的瞬時(shí)，彈簧對(duì)1的支持力和對(duì)2的壓力并未改變對(duì)1物體受重力和支持力，mgf，a10.對(duì)2物體受重力和壓力，根據(jù)牛頓第二定律a2g.答案：c二、雙項(xiàng)選擇題5關(guān)于牛頓第二定律，下列說法中正確的是()a公式fma中，各量的單位可以任意選取b某一瞬間的加速度只取決于這一瞬間物體所受的合力，而與這之前或之后的受力無(wú)關(guān)c公式fma中，a實(shí)際上是作用于物體上的每一個(gè)力所產(chǎn)生的加速度的矢量和d物體的運(yùn)動(dòng)方向一定與它所受合力的方向一致解析：f、m、a必須選擇國(guó)際單位制中的單位，才可寫成fma的形式，否則比例系數(shù)k1，所以選項(xiàng)a錯(cuò)誤；牛頓第二定律表述的是某一時(shí)刻合外力與加速度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，它既表明f、m、a三者在數(shù)值上的對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)也表明合外力的方向與加速度的方向是一致的，即矢量對(duì)應(yīng)關(guān)系，而與速度方向不一定相同，所以選項(xiàng)b正確，d錯(cuò)誤；由力的獨(dú)立作用原理，作用在物體上的每個(gè)力都將各自產(chǎn)生一個(gè)加速度，與其他力的作用無(wú)關(guān)，物體的加速度是每個(gè)力所產(chǎn)生的加速度的矢量和，故選項(xiàng)c正確答案：bc6下面四個(gè)圖象分別表示四個(gè)物體的位移、速度、加速度和摩擦力隨時(shí)間變化的規(guī)律其中反映物體受力不可能平衡的是()解析：物體是否處于平衡狀態(tài)可根據(jù)物體的加速度進(jìn)行判斷，若物體的加速度為零，物體處于平衡狀態(tài)，若加速度不為零，物體不可能處于平衡狀態(tài)從圖a可知，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)；從圖b可知，物體的速度不斷變化，加速度不為零，不可能處于平衡狀態(tài)；從圖c可知，物體的加速度不為零，不可能處于平衡狀態(tài)；從圖d可知，物體所受的摩擦力不斷減小，若物體所受的合力始終為零，物體處于平衡狀態(tài)；若物體所受的合力不為零，物體處于非平衡狀態(tài)，即合外力的情況不能確定答案：bc7.一質(zhì)量為m1 kg的物體在水平恒力f作用下水平運(yùn)動(dòng)，1 s末撤去恒力f，其vt圖象如圖447所示，則恒力f和物體所受阻力f的大小是()圖447af8 n bf9 ncf2 n df3 n解析：撤去恒力f后，物體在阻力作用下運(yùn)動(dòng)，由vt圖象可知，13 s內(nèi)物體的加速度為3 m/s2，由牛頓第二定律fma可知，阻力f3 n；由圖象可知在01 s內(nèi)其加速度為6 m/s2，由牛頓第二定律ffma，可求得f9 n，b、d正確答案：bd8. 如圖448所示，質(zhì)量均為m的a、b兩球之間系著一根不計(jì)質(zhì)量的彈簧，放在光滑的水平面上，a球緊靠豎直墻壁，今用水平力f將b球向左推壓彈簧，平衡后，突然將f撤去，在這瞬間()圖448ab球的速度為零，加速度為零bb球的速度為零，加速度大小為f/mc在彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)之后a才離開墻壁d在a離開墻壁后，a、b兩球均向右做勻速運(yùn)動(dòng)解析：撤去f瞬間，彈簧彈力大小仍為f，故b的加速度為，此時(shí)b球還沒有經(jīng)過加速，故b球的速度為零，a錯(cuò)、b對(duì)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后由于b的運(yùn)動(dòng)而被拉長(zhǎng)，它對(duì)a球產(chǎn)生拉力，使a球離開墻壁，c對(duì)a離開墻壁后，彈簧不斷伸長(zhǎng)、收縮，對(duì)a、b仍有作用力，即a、b的合力不為零，兩球仍做變速直線運(yùn)動(dòng)，d錯(cuò)答案：bc9.某人在地面上用彈簧測(cè)力計(jì)稱得其體重為490 n他將彈簧測(cè)力計(jì)移至電梯內(nèi)稱其體重，t0至t3時(shí)間段內(nèi)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖449所示，電梯圖 449運(yùn)行的vt圖可能是(取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎?()解析：由gt圖像知：t0t1時(shí)間內(nèi)，具有向下的加速度，t1t2時(shí)間內(nèi)勻速或靜止，t2t3時(shí)間內(nèi)，具有向上的加速度，因此其運(yùn)動(dòng)情況可能是：t0t3時(shí)間內(nèi)，故a、d正確答案：ad三、非選擇題10(1)質(zhì)量為10 kg的物體在水平面上受到20 n的水平拉力時(shí)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，要使它獲得1 m/s2的加速度，作用于物體上的水平拉力為_(2)某物體受到3 n的作用力時(shí)，產(chǎn)生的加速度為0.75 m/s2，當(dāng)作用力增大到10 n時(shí)，加速度增大到_；如果保持3 n的力不變，而把物體的質(zhì)量減小到原來(lái)的，這時(shí)物體的加速度為_解析：(1)物體恰好做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)f1f0，f20 n；獲得1 m/s2的加速度時(shí)，f2fma，得f230 n.(2)先求物體的質(zhì)量，m kg4 kg，作用力增大到10 n，物體的質(zhì)量不變，a m/s2，物體的質(zhì)量減小到原來(lái)的，即2 kg，a m/s21.5 m/s2.答案：(1)30 n(2)2.5 m/s21.5 m/s2.11質(zhì)量為2 kg的物體置于水平面上，用10 n的水平拉力使它從靜止開始運(yùn)動(dòng)，第3 s末物體的速度達(dá)到6 m/s，此時(shí)撤去外力，求：(1)物體在運(yùn)動(dòng)過程中受到地面的摩擦力；(2)撤去拉力后物體能繼續(xù)滑行的距離解析：(1)由vat得：a m/s22 m/s2.由牛頓第二定律：fffma得fffma(1022)n6 n.(2)撤去拉力后，加速度a0 m/s23 m/s2由v2v2a0x得x m6 m.答案：(1)6 n(2)6 m12在2008年北京殘奧會(huì)開幕式上，運(yùn)動(dòng)員手拉繩索向上攀登，最終點(diǎn)燃了主火炬，體現(xiàn)了殘疾運(yùn)動(dòng)員堅(jiān)韌不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神為了探求上升過程中運(yùn)動(dòng)員與繩索和吊椅間的作用，可將過程簡(jiǎn)化一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運(yùn)動(dòng)員拉住，如圖4410所示設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量圖4410為65 kg，吊椅的質(zhì)量為15 kg，不計(jì)定滑輪與繩子間的摩擦，重力加速度取g10 m/s2.當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與吊椅一起以加速度a1 m/s2上升時(shí)，試求(1)運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力；(2)運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力解析：解法一：(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)員和吊椅的質(zhì)量分別為m和m，繩拉運(yùn)動(dòng)員的力為f.以運(yùn)動(dòng)員和吊椅整體為研究對(duì)象，受到重力的大小為(mm)g，向上的拉力為2f，根據(jù)牛頓第二定律2f(mm)g(mm)af440 n根據(jù)牛頓第三定律，運(yùn)動(dòng)員拉繩的力大小為440 n，方向豎直向下(2)以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，運(yùn)動(dòng)員受到三個(gè)力的作用，重力大小mg，繩的拉力f，吊椅對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力fn.根據(jù)牛頓第二定律ffnmgmafn275 n根據(jù)牛頓第三定律，運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅壓力大小為