2019_2020学年高中物理第四章3牛顿第二定律练习（含解析）新人教版必修1.docx

3牛顿第二定律基础巩固1.关于牛顿第二定律F=kma中比例系数k的下列说法中正确的是()A.在任何情况下都等于1B.k的数值是由质量、加速度和力的大小决定的C.k的数值是由质量、加速度和力的单位决定的D.在任何单位制中,k都等于1解析在F=kma中,k的数值是由F、m、a三者的单位决定的,如果m的单位用kg,a的单位用m/s2,力的单位用N,则可使k=1,故只有C正确。答案C2.由牛顿第二定律F=ma可知,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是当用很小的力去推很重的桌子时,却推不动,这是因为()A.牛顿第二定律不适用于静止的物体B.桌子加速度很小,速度增量也很小,眼睛观察不到C.推力小于桌子所受到的静摩擦力,加速度为负值D.桌子所受的合力为零,加速度为零解析牛顿第二定律的表达式F=ma中的力F是指合力,用很小的力推很重的桌子时,桌子不动,是因为桌子与地面间的最大静摩擦力大于推力,推力与桌子受到的静摩擦力的合力为零,所以桌子所受的合力为零,仍然静止不动,牛顿第二定律同样适用于静止的物体,所以A、B、C都不正确,只有D正确。答案D3.对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力F,当力刚开始作用的瞬间()A.物体立即获得速度B.物体立即获得加速度C.物体同时获得速度和加速度D.由于物体没有来得及运动,所以速度和加速度都为零解析物体受重力、支持力和水平拉力F三个力的作用,重力和支持力的合力为零,因此物体所受的合力即水平拉力F。由牛顿第二定律可知,力F作用的同时物体立即获得了加速度,但是速度还是零,因为合力F与速度无关,而且速度只能渐变不能突变。因此B正确,A、C、D错误。答案B4.如图所示,一物块位于光滑水平桌面上;用一大小为F,方向如图所示的力去推它,使它以加速度a向右运动。若保持力的方向不变而增大力的大小,则()A.a变大B.a不变C.a变小D.因为物块的质量未知,故不能确定a变化的趋势解析由于桌面光滑,故不受摩擦力,物块受力为重力G、桌面对物体的支持力FN、推力F,设推力与水平方向夹角为,将F沿水平方向和竖直方向分解,由牛顿第二定律得Fcos=ma,所以a=Fcosm,F方向不变而大小增大,可得a变大。选项A正确。答案A5.(多选)一质点在外力作用下做直线运动,速度v随时间t变化的图象如图。在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有()A.t1B.t2C.t3D.t4解析根据题图可知,t1时质点沿正方向做加速运动,t3时质点沿负方向做加速运动,因此这两个时刻质点所受合外力的方向与速度方向相同。答案AC6.车厢底部有一质量为m=5 kg的物体,如图所示,当小车以7.5 m/s2的加速度向右加速运动时,m与小车始终保持相对静止,试分析物体的受力情况,并求出各力的大小。(g取10 m/s2)解析物体共受三个力的作用:重力、支持力和小车给它的摩擦力。其中:重力G=mg=50N,方向竖直向下。支持力FN=G=50N,方向竖直向上。摩擦力Ff=ma=57.5N=37.5N,方向水平向右。答案见解析能力提升1.(2019湖北重点学校期末联考)物体与粗糙斜面一起沿水平面向左做匀变速运动,物体和斜面相对静止,如图所示。则斜面对物体的作用力方向()A.必沿d方向B.必沿c方向C.a、c、d方向都有可能D.a、c方向都有可能答案D2.小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速运动,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.a1a2D.无法判断a1与a2的大小解析设小孩的质量为m,与滑梯的动摩擦因数为,滑梯的倾角为。小孩下滑过程中受到重力mg、滑梯的支持力FN和滑动摩擦力Ff,根据牛顿第二定律得mgsin-Ff=maFN=mgcos又Ff=FN联立得a=g(sin-cos),可见加速度a与小孩的质量无关,则当第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下时,加速度与第一次相同,即有a1=a2。答案A3.三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上,它们与桌面间的动摩擦因数均相同。现用大小相同的外力F沿如图所示方向分别作用在1和2上,用12F的外力沿水平方向作用在3上,使三者都做加速运动,用a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度,则()A.a1=a2=a3B.a1=a2,a2a3C.a1a2,a2a2,a2a3解析对物块1,由牛顿第二定律得Fcos60-Ff=ma1,F2-(mg-Fsin60)=ma1对物块2,由牛顿第二定律得Fcos60-Ff=ma2,F2-(mg+Fsin60)=ma2对物块3,由牛顿第二定律得12F-Ff=ma3,F2-mg=ma3比较得a1a3a2,所以C正确。答案C4.竖直起飞的火箭在推力F的作用下产生10 m/s2的加速度,若推力增大到2F,则火箭的加速度将达到(g取10 m/s2)()A.20 m/s2B.25 m/s2C.30 m/s2D.40 m/s2解析推力为F时,F-mg=ma1,当推力为2F时,2F-mg=ma2。以上两式联立可得:a2=30m/s2。故C正确。答案C5.如图所示,有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进。突然发生意外情况,紧急刹车做匀减速运动,加速度大小为a,则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是()A.mg2-a2B.maC.mg2+a2D.m(g+a)解析西瓜与汽车具有相同的加速度a,对西瓜A受力分析如图,F表示周围西瓜对A的作用力,则由牛顿第二定律得:F2-(mg)2=ma,解得:F=mg2+a2,故C对,A、B、D错。答案C6.(多选)一质量m=1 kg的物体在水平恒力F作用下水平运动,1 s末撤去恒力F,其v-t图象如图所示,则恒力F和物体所受阻力Ff的大小是()A.F=8 NB.F=9 NC.Ff=2 ND.Ff=3 N解析v-t图的斜率表示加速度,由题图可知,01s内加速度a1=vt=6m/s2,由牛顿第二定律得F-Ff=ma1;12s内的加速度a2=vt=-3m/s2,由牛顿第二定律得-Ff=ma2,上式联立可得,F=9N,Ff=3N。故B、D项正确。答案BD7.如图所示,质量为2 kg的物体在40 N水平推力作用下,从静止开始1 s内沿竖直墙壁下滑3 m。(g取10 m/s2)求:(1)物体运动的加速度大小。(2)物体受到的摩擦力大小。(3)物体与墙壁间的动摩擦因数。解析(1)由h=12at2,可得a=2ht2=2312m/s2=6m/s2。(2)