《牛頓第二定律》同步練習(xí)5.doc

5.3 牛頓第二定律一、選擇題1.如右圖所示，站在自動扶梯上的人隨扶梯向上做加速運動，研究人受到的摩擦力和支持力，可知()A摩擦力為零B摩擦力的方向水平向左，支持力比人的重力小C摩擦力的方向水平向左，支持力和人的重力大小相等D摩擦力水平向右，支持力比人的重力大【答案】D2一輛空車和一輛滿載貨物的同型號汽車，在同一路面上以相同的速度向同一方向行駛兩輛汽車同時緊急剎車后(即車輪不滾動只滑動)，以下說法正確的是()A滿載貨物的汽車由于慣性大，滑行距離較大B滿載貨物的汽車由于受的摩擦力較大，滑行距離較小C兩輛汽車滑行的距離相同D滿載貨物的汽車比空車先停下來【答案】C3.如右圖所示，光滑水平地面上的小車質(zhì)量為M站在小車水平底板上的人質(zhì)量為m.人用一根跨過定滑輪的繩子拉小車，定滑輪上下兩側(cè)的繩子都保持水平，不計繩與滑輪之間的摩擦在人和車一起向左加速運動的過程中，下列說法正確的是()A人一定受到向右的摩擦力B人可能受到向右的摩擦力C人拉繩的力越大，人和車的加速度越大D人拉繩的力越大，人對車的摩擦力越小【答案】BC4搬運工人沿粗糙斜面把一個物體拉上卡車，當(dāng)力沿斜面向上，大小為F時，物體的加速度為a1；若保持力的方向不變，大小變?yōu)?F時，物體的加速度為a2，則()Aa1a2 Ba1a22a1Ca22a1 Da22a1【解析】設(shè)總的阻力為F，第一次推時FFma1，式子兩邊同乘以2，得2F2Fm2a1第二次推時，2FFma2，比較兩個式子可以看出a22a1，所以D正確【答案】D5質(zhì)量為m的木塊位于粗糙水平面上，若用大小為F的水平恒力拉木塊，其加速度為a.當(dāng)拉力方向不變，大小為2F時，木塊的加速度為a，則()Aaa Ba2a Da2a【解析】設(shè)木塊與桌面的動摩擦因數(shù)為，受力分析如下圖所示，則Ffma， Fmgma， 2Fmgma.式式得2F2mg2ma，與式比較有2Fmg2F2mg，所以ma2ma，即a2a.【答案】C6某同學(xué)為了探究物體與斜面間的動摩擦因數(shù)進(jìn)行了如下實驗，取一質(zhì)量為m的物體使其在沿斜面方向的推力作用下向上運動如圖甲所示，通過力傳感器得到推力隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，通過頻閃照相處理后得出速度隨時間變化的規(guī)律如圖丙所示，若已知斜面的傾角30，取重力加速度g10 m/s2，則由此可得()A物體的質(zhì)量為3 kgB物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為C撤去推力F后，物體將做勻減速運動，最后可以靜止在斜面上D撤去推力F后，物體下滑時的加速度為 m/s2【解析】在02 s由速度圖象可得：a0.5 m/s2，由力的圖象可知，2 s后勻速，合外力為零，推力等于阻力，故02 s內(nèi)的合外力F合21.5 N20 N1.5 N，由牛頓第二定律可得：m kg3 kg，故選項A正確；由勻速時F推mgsin mgcos ，代入數(shù)據(jù)可得：，所以選項B正確；撤去推力F后，物體先做勻減速運動到速度為零，之后所受合外力為F合mgsin mgcos 10 N0，所以物體將下滑，下滑時的加速度為：a m/s2，故選項C錯，D對，所以正確選項為ABD.【答案】ABD 7.某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用DIS實驗系統(tǒng)測出了滑塊沖上斜面過程中多個時刻的瞬時速度，如圖所示為一同學(xué)通過計算機繪制出的滑塊上滑過程的vt圖，已知滑塊的質(zhì)量m0.5 kg，足夠長的斜面的傾角37，sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2.則下列說法正確的是()A滑塊沖上斜面過程中加速度大小為12 m/s2B滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.75C滑塊最后還能返回斜面底端D滑塊最后停在斜面某個位置【解析】滑塊的加速度a m/s212 m/s2，A正確；滑塊在沖上斜面過程中mgsin mgcos ma，0.75，B正確；滑塊速度減小到零時，重力的分力小于最大靜摩擦力，不能再下滑，滑塊最后停在斜面某個位置，C錯誤，D正確【答案】ABD 二、非選擇題8物理公式在確定物理量數(shù)量關(guān)系的同時，也確定了物理量間的單位關(guān)系下面給出的關(guān)系式中，l是長度，v是速度，m是質(zhì)量，g是重力加速度，這些量都用國際單位制中的單位，試判斷下列表達(dá)式的單位，并指出這些單位所對應(yīng)的物理量的名稱(1) 單位是_，物理量名稱是_(2)單位是_，物理量名稱是_(3)m單位是_，物理量名稱是_【解析】在表達(dá)式中，各物理量都代入其國際單位進(jìn)行判斷，有(1) s，物理量名稱是時間(2)m/s2，物理量名稱是加速度(3)mkgkgm/s2N，物理量名稱是力 【答案】(1)s時間(2)m/s2加速度(3)N力9. 如右圖所示，甲船及人的總質(zhì)量為m1，乙船及人的總質(zhì)量為m2，已知m12m2，甲、乙兩船上的人各拉著水平輕繩的一端對繩施力，設(shè)甲船上的人施力為F1，乙船上的人施力為F2，甲、乙兩船原來都靜止在水面上，不考慮水對船的阻力，甲船產(chǎn)生的加速度大小為a1，乙船產(chǎn)生的加速度大小為a2，則F1F2_，a1a2_.【解析】由牛頓第三定律可知力的大小應(yīng)滿足關(guān)系式F1F1，F(xiàn)2F2，所以F1F2分別對甲、乙船應(yīng)用牛頓第二定律得：a1，a2.由于m12m2，所以a1a212故F1F211，a1a212. 【答案】111210完整的撐桿跳高過程可以簡化成如圖所示的三個階段：持桿助跑、撐桿起跳上升、越桿下落在第二十九屆北京奧運會比賽中，俄羅斯女運動員伊辛巴耶娃以5.05 m的成績打破世界紀(jì)錄設(shè)伊辛巴耶娃從靜止開始以加速度a1.25 m/s2勻加速助跑，速度達(dá)到v9.0 m/s時撐桿起跳，到達(dá)最高點時過桿的速度不計，過桿后做自由落體運動，重心下降h24.05 m時身體接觸軟墊，從接觸軟墊到速度減為零的時間t0.90 s己知伊辛巴耶娃的質(zhì)量m65 kg，重力加速度g取10 m/s2，不計空氣的阻力求：(1)伊辛巴耶娃起跳前的助跑距離；(2)假設(shè)伊辛巴耶娃從接觸軟墊到速度減為零的過程中做勻減速運動，求軟墊對她的作用力大小【解析】(1)設(shè)助跑距離為x，由運動學(xué)公式v22ax解得x32.4 m(2)運動員過桿后做自由落體運動，設(shè)接觸軟墊時的速度為v，由運動學(xué)公式有v22gh2設(shè)軟墊對運動員的作用力為F，由牛頓第二定律得Fmgma由運動學(xué)公式a解得F1 300 N【答案】(1)32.4 m(2)1 300 N11一根質(zhì)量為M的木棒，上端用繩系在天花板上，棒上有一質(zhì)量為m的猴子，如右圖所示，如將繩子剪斷，猴子沿棒向上爬，仍保持與地面間的高度不變，求這時木棒下落的加速度【解析】解法一：以棒和猴子分別為研究對象，作其受力如右圖所示，在豎直方向上，對猴子有mgf，對木棒有MgfMa，由以上兩式可得a.解法二：木棒和猴子所受的重力為(Mm)g，猴子對地的高度不變，其加速度為零，故重力提供木棒做加速運動所需的外力，由牛頓第二定律有：(Mm)gMa，a(Mm)g/M.【答案】g12為了安全，在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離我國公安部門規(guī)定：高速公路上行駛的汽車的安全距離為200 m，汽車行駛的最高速度為120 km/h.請你根據(jù)下面提供的資料，通過計算來說明安全距離為200 m的理論依據(jù)(取g10 m/s2)資料一：駕駛員的反應(yīng)時間在0.30.6 s之間資料二：各種路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù)如下表.路面動摩擦因數(shù)干瀝青與混凝土路面0.70.8干碎石路面0.60.7濕瀝青與混凝土路面 0.320.4(1)在計算時駕駛員的反應(yīng)時間、路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù)應(yīng)各取多少？(2)通過你的計算來說明200 m為必要的安全距離【解析】(1)取最長的反應(yīng)時間0.6 s，最小的動摩擦因數(shù)0.32(2)根據(jù)牛