高中物理 第四章 力与运动 4.4 牛顿第二定律课时训练含解析粤教版必修1

1、牛顿第二定律基础夯实1.由牛顿第二定律可知,无论多么小的力都可以使物体产生加速度,但是用较小的力去推地面上很重的物体时,物体仍然静止,这是因为()a.推力比静摩擦力小b.物体有加速度,但太小,不易被察觉c.物体所受推力比物体的重力小d.物体所受的合外力仍为零答案:d解析:牛顿第二定律中的力f指合外力,用很小的力推桌子时,桌子由于受到地面摩擦的作用,合外力仍然为零,故无加速度,d项正确.2.如图所示,a、b两物体的质量分别为m、2m,与水平地面间的动摩擦因数相同,现用相同的水平力f作用在原来都静止的这两个物体上,若a的加速度大小为a,则()(导学号51090157)a.b物体的加速度大小为a2b

2、.b物体的加速度也为ac.b物体的加速度小于a2d.b物体的加速度大于a答案:c解析:对两个物体进行受力分析,则由牛顿第二定律可知:对a有f-fa=ma,对b有f-fb=2ma',其中fa=mg,fb=2mg,联立解得a=f-mgm,a'=f-2mg2m,可知a'<a2,c选项正确.3.质量为4 kg的物体受到两个大小分别为1 n和2 n的共点力作用,则物体的加速度大小可能是()a.0.5 m/s2b.1 m/s2c.1.5 m/s2d.2 m/s2答案:a解析:两个力的合力的大小范围为(2 n-1 n)f合(1 n+2 n),即1 nf合3 n.由牛顿第二定律得

3、a=f合m,物体的加速度大小范围为0.25 m/s2a0.75 m/s2,选项a正确. 4.人站在地面,竖直向上提起质量为1 kg的物体,物体获得的加速度为5 m/s2,g取10 m/s2.则此过程中人对物体的作用力为()a.5 nb.10 nc.15 nd.20 n答案:c解析:物体受到重力与人对物体的作用力,由牛顿第二定律f合=ma得f-mg=ma,即f=ma+mg=15 n. 5.如图所示,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为m0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、a

4、2.重力加速度大小为g,则有()(导学号51090158)a.a1=0,a2=gb.a1=g,a2=gc.a1=0,a2=m+m0m0gd.a1=g,a2=m+m0m0g答案:c解析:本题考查牛顿定律的瞬时性和连接体问题,突破点是清楚在抽出木板的瞬间弹簧的形变量未变,弹力不变.抽出木板的瞬间,弹力未变,故木块1所受合力仍为零,其加速度为a1=0.对于木块2,受弹簧的弹力f1=mg和重力m0g,根据牛顿第二定律得a2=f1+m0gm0=m+m0m0g.因此选项c正确.6.三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上,它们与桌面间的动摩擦因数都相同.现用大小相同的外力f沿图示方向分别作用在物块1和2

5、上,用12f的外力沿水平方向作用在物块3上,使三者都做加速运动,令a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度,则()a.a1=a2=a3b.a1=a2,a2>a3c.a1>a2,a2<a3d.a1>a2,a2>a3答案:c解析:分析1、2、3三个物块的受力情况如图所示.则f1=(mg-fsin 60°)f2=(mg+fsin 60°)f3=mg由牛顿第二定律得fcos 60°-f1=ma1fcos 60°-f2=ma2f2-f3=ma3因f2>f3>f1,故a1>a3>a2.选项c正确.7.(多选

6、)下列关于速度、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b.物体的速度为零,则加速度为零c.物体所受的合外力很小,但加速度可能很大d.物体所受的合外力很大,但速度可能为零答案:cd解析:质量一定时,加速度由力决定,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.能力提升8.(多选)如图所示,小球b放在真空容器a内,球b的直径恰好等于正方体a的边长,将它们以初速度v0竖直向上抛出,下列说法中正确的是()(导学号51090159)a.若不计空气阻力,上升过程中,a对b有向上的支持力b.若考虑空气阻力,上升过程中,a对b的压力

7、向下c.若考虑空气阻力,下落过程中,b对a的压力向上d.若不计空气阻力,下落过程中,b对a没有压力答案:bd解析:若不计空气阻力,则a、b整体的加速度等于重力加速度,物体b的加速度也等于重力加速度,因此a对b没有作用力,同理,b对a也没有作用力,故选项a错d对;若考虑空气阻力,则上升过程中,a、b整体的加速度大于重力加速度,则b的加速度大于重力加速度,故a对b有向下的压力,故选项b对;在下落过程中,a、b整体的加速度小于重力加速度,则b的加速度小于重力加速度,故a对b有向上的压力,根据力的相互性,b对a有向下的压力,故选项c错.应选b、d.9.(多选)(2014四川理综)如图所示,水平传送带以

8、速度v1匀速运动,小物体p、q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0时刻p在传送带左端具有速度v2,p与定滑轮间的绳水平,t=t0时刻p离开传送带.不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长.正确描述小物体p速度随时间变化的图象可能是()(导学号51090160)答案:bc解析:(1)若v2<v1.当物体p与传送带间的滑动摩擦力f大于物体q的重力g,即f>g时,p向右加速,与传送带速度相等时,以v1和传送带一起匀速运动,选项b正确;当f<g时,p先向右减速运动,再向左加速运动,加速度不变,图象如图甲所示.(2)若v2>v1.当f>g时,p向右减速,再与传送带一起匀速运动,图

9、象如图乙所示,选项a错误;当 f<g时,p先向右减速,速度减小到传送带速度时,p仍继续向右减速,但加速度减小了,速度减到零然后再向左加速,选项c正确,d错误.甲乙10.(多选)一质量为m=1 kg的物体在水平恒力f作用下做直线运动,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f的大小是()(导学号51090161)a.f=8 nb.f=9 nc.f=2 nd.f=3 n答案:bd解析:撤去恒力f后,物体在阻力作用下运动,由v-t图象可知,13 s内物体的加速度为3 m/s2,由牛顿第二定律f=ma可知,阻力f=3 n;由题图可知在01 s内其加速度为6 m/s2,由牛

10、顿第二定律f-f=ma',可求得f=9 n,选项b、d正确.11.2016年4月6日1时38分,我国首颗微重力科学实验卫星实践十号一飞冲天.假设在发射过程中竖直起飞的长征二号丁运载火箭在推力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a=(g取10 m/s2). 答案:30 m/s2解析:设火箭质量为m,加速度为a,据牛顿第二定律得f-mg=m×10 m/s2,2f-mg=ma,联立解得a=30 m/s2.12.如图所示,质量为m的滑块沿倾角为的斜面下滑.(1)若斜面光滑,求滑块下滑的加速度大小;(2)若滑块与斜面间的动摩擦因数为,求滑块下

11、滑的加速度大小.答案:(1)gsin (2)gsin -gcos 解析:(1)滑块仅受重力与斜面的支持力,由牛顿第二定律得mgsin =ma0,解得滑块下滑加速度为a0=gsin .(2)斜面对滑块的支持力fn=mgcos ,滑块受到的滑动摩擦力大小f=fn.设滑块下滑加速度为a,由牛顿第二定律得mgsin -f=ma,解得加速度大小a=gsin -gcos .13.在以2 m/s2的加速度加速上升的升降机中,给紧靠厢壁、质量为1 kg的物体一个水平力f(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,动摩擦因数=0.2),使物体相对厢静止,如图所示,则f的最小值是多少?(g取10 m/s2)(导学号51090162)答案:60 n解析:物体与厢壁的最