高中物理 第四章 牛頓運動定律 第3節(jié) 牛頓第二定律練習 新人教版必修1

1、第3節(jié)牛頓第二定律對公式F=ma的理解1.根據(jù)牛頓第二定律,下列敘述正確的是(D)A.物體加速度的大小跟它的質量和速度大小的乘積成反比B.物體所受合外力必須達到一定值時,才能使物體產(chǎn)生加速度C.物體加速度的大小跟它所受作用力中的任何一個力的大小成正比D.當物體的質量改變但其所受合力的水平分力不變時,物體的水平加速度的大小與其質量成反比解析:根據(jù)牛頓第二定律得知,當物體受力不變時,物體加速度的大小跟質量成反比,與速度無關,選項A錯誤.力是產(chǎn)生加速度的原因,加速度與力成正比,只要有力,就會產(chǎn)生加速度,選項B錯誤.物體加速度的大小跟物體所受的合外力成正比,而不是跟它所受作用力中的任何一個力的大小成正

2、比,選項C錯誤.當物體的質量改變但其所受合力的水平分力不變時,根據(jù)牛頓第二定律可知,物體水平加速度的大小與其質量成反比,選項D正確.2. (2017蘇州高一檢測)如圖所示,質量m=10 kg的物體在水平面上向右運動,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2,與此同時物體受到一個水平向左的推力F=20 N的作用,取g=10 m/s2,則物體的加速度是(C)A.0 B.4 m/s2,水平向右C.4 m/s2,水平向左 D.2 m/s2,水平向右解析:物體在水平面上向右運動,豎直方向受重力、支持力,其合力為0.在水平方向上受水平向左的推力、水平向左的滑動摩擦力.推力大小為F=20 N,滑動摩擦力大小為Ff

3、=FN=mg=0.210 kg10 m/s2=20 N所以合力大小為F合=F+Ff=20 N+20 N=40 N,方向水平向左,根據(jù)牛頓第二定律得加速度為a=4 m/s2,方向水平向左.選項C正確.用牛頓第二定律分析問題3. (2017松江區(qū)一模)如圖,小車的直桿頂端固定著小球,當小車向左做勻加速運動時,球受桿作用力的方向可能沿圖中的(A)A.OA方向 B.OB方向C.OC方向 D.OD方向解析:小球隨小車向左做勻加速運動,則小球所受重力與桿的作用力兩個力的合力水平向左,根據(jù)力的合成的平行四邊形定則,直桿對小球的作用力只可能沿OA方向,選項A正確,B,C,D錯誤.4. (2017安徽安慶高一檢

4、測)如圖所示,質量為m的木塊放置于水平桌面的木板上,給木塊施加水平向左的外力F,使木塊在木板上向左做勻加速直線運動,木板始終保持靜止,木板的質量M=2m,已知木塊與木板間、木板與桌面間的動摩擦因數(shù)均為,那么桌面對木板的摩擦力大小為(A)A.mgB.2mgC.3mgD.5mg解析:由于木塊相對于木板運動,木塊水平方向受到向右的滑動摩擦力Ff=mg,根據(jù)牛頓第三定律可知,木塊對木板的摩擦力方向向左,大小為mg,則地面對木板的摩擦力大小等于mg,選項A正確,B,C,D錯誤.力的瞬時性問題5.如圖所示,天花板上用細繩吊起兩個用輕彈簧相連的質量相同的小球,兩小球均保持靜止.當突然剪斷細繩的瞬間,上面小球

5、A與下面小球B的加速度分別為(以向上為正方向)(C)A.a1=ga2=g B.a1=2ga2=0C.a1=-2ga2=0 D.a1=0a2=g解析: 分別以A,B為研究對象,分析剪斷細繩前和剪斷時的受力,剪斷前A,B靜止,如圖(甲)所示,A球受三個力:繩子的拉力FT、重力mg和彈簧彈力F,B球受兩個力:重力mg和彈簧彈力F,A球:FT-mg-F=0,B球:F-mg=0,F=F,解得FT=2mg,F=mg.剪斷細繩瞬間,A球受兩個力,因為繩無彈性,剪斷瞬間拉力突變?yōu)榱?而彈簧瞬間形狀不可改變,彈力不變.如圖(乙)所示,A球受重力mg、彈簧的彈力F.同理B球受重力mg和彈力F.A球:-mg-F=m

6、a1,B球:F-mg=ma2,解得a1=-2g,a2=0,選項C正確.6. 如圖所示,彈簧的一端固定在天花板上,另一端連一質量m=2 kg的秤盤,盤內放一個質量M=1 kg的物體,秤盤在豎直向下的拉力F作用下保持靜止,F=30 N,在突然撤去外力F的瞬間,物體對秤盤的壓力為(g=10 m/s2)(C)A.10 NB.15 NC.20 ND.40 N解析:在突然撤去外力F的瞬間,物體和秤盤所受向上的合外力為30 N,由牛頓第二定律可知,向上的加速度為10 m/s2.根據(jù)題意,秤盤在豎直向下的拉力F作用下保持靜止,故彈簧對秤盤向上的拉力為60 N.突然撤去外力F的瞬間,對秤盤,由牛頓第二定律得60

7、 N-mg-FN=ma,解得FN=20 N,選項C正確.7. (2017蘇州高一檢測)如圖,一傾角為的光滑斜面向右做勻加速運動,物體A相對于斜面靜止,則斜面運動的加速度為(C)A.gsin B.gcos C.gtan D.解析:物體隨斜面體一起沿水平方向運動,則加速度一定在水平方向,物體受到重力和垂直斜面向上的支持力,兩者合力方向一定水平向右,如圖所示由牛頓第二定律得mgtan =ma,則a=gtan ,選項C正確,A,B,D錯誤.8. (2017惠州高一檢測)如圖所示,豎直半圓環(huán)中有多條起始于A點的光滑軌道,其中AB通過環(huán)心O并保持豎直.一質點分別自A點沿各條軌道下滑,初速度均為零.那么,質

8、點沿各軌道下滑的時間相比較(A)A.無論沿圖中哪條軌道下滑,所用的時間均相同B.質點沿著與AB夾角越大的軌道下滑,時間越短C.質點沿著軌道AB下滑,時間最短D.軌道與AB夾角越小(AB除外),質點沿其下滑的時間越短解析:設半徑為R,軌道與豎直方向夾角為,物體運動的加速度a=gcos ,而物體運動的位移為x=2Rcos ,根據(jù)x=at2,則t=,與角無關.選項A正確,B,C,D錯誤.9.固定光滑細桿與水平地面成一定傾角,在桿上套有一個光滑小環(huán),小環(huán)從桿底開始在沿桿方向上的推力 F 作用下向上運動.02 s內推力的大小為5.0 N,24 s內推力的大小變?yōu)?.5 N,小環(huán)運動的速度隨時間變化規(guī)律如圖所示,重力加速度g=10 m/s2.求:(1)小環(huán)在加速運動時的加速度a的大小;(2)小環(huán)的質量m和細桿與水平地面之間的夾角.解析:(1)由圖像知,小環(huán)在24 s內的加速度a=