2019-2020学年高中物理牛顿运动定律第3节牛顿第二定律同步训练含解析新人教版必修1

1、第3节牛顿第二定律u课 时作业二基础训练1 . 一光滑斜劈在力F推动下向左匀加速运动，且斜劈上有一木块 m恰好与斜劈保持相对静止随 斜劈一起向左加速，如图所示，则木块m所受合力白方向为（A ）A.水平向左B.水平向右C.沿斜面向下D.沿斜面向上解析：受合力方向与加速度方向相同，故选项A正确。2 .设想能创造一个理想的没有阻力的环境，一个人用水平推力推动停泊在海面的万吨巨轮，则从理论上可以说（C ）A.巨轮惯性太大，所以完全无法拖动B.由于巨轮惯性很大，要经过很长一段时间后才会产生加速度C.一旦施力于巨轮，巨轮同时产生一个加速度D. 一旦施力于巨轮，巨轮同时产生一个速度解析：根据牛顿第二定律知,

2、一旦有合力,巨轮立即产生加速度,故A,B错误,C正确。根据a三知,巨轮的质量很大，合力很小，则加速度很小，根据v=at知，要经过很长一段时间才会产生明显的 速度，故D错误。3 .有种自动扶梯，无人乘行时运转很慢，有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾 客乘扶梯上楼，正好经历了这两个过程，则能正确反映该顾客在这两个过程中的受力示意图的 是（D ）解析：加速时，顾客有斜向右上方的加速度，受到水平向右的摩擦力，匀速运转时，顾客所受合力为0,不受摩擦力，故选项D正确。4 .设洒水车的牵引力不变，受到的阻力跟汽车所受的重力成正比，汽车原来是匀速行驶的，开始洒水后，随着水量的不断减少，汽车的运动

3、情况将是（C ）A.继续保持匀速直线运动B.做匀加速运动C.做加速度不断增大的加速运动D.做加速度不断减小的加速运动解析：随着水量的减少，受到的阻力也相应减小，由a=J三三上一kg得，洒水车的加速度不断 增大。5 .如图所示，质量m=10 kg的物体，在水平地面上向左运动,物体与水平地面间的动摩擦因数科 的作用，则物体的加速度为（取g=l0A.0C.2 m/sB.4 m/s2,水平向右2,水平向右D.2 m/s 2,水平向左=0.2,与此同时，物体受到一个水平向右的推力F=20 N m/s2)(解析：物体受到的滑动摩擦力大小Ff=mg=20N,方向水平向右，物体受到的合外力 F合=F+6=40

4、N,方向水平向右，根据牛顿第二定律 F合=ma,得a=4 m/s 2,方向水平向右。6 .如图所示，固定斜面的倾角为 30。，现用平行于斜面的力F拉着质量为 m的物体沿斜面向上运动，物体的加速度大小为 的大小是（C ）a。若该物体放在斜面上沿斜面下滑时的加速度大小也为a,则力F1 1 3A.-mg B. -mgC.mg D.-mg解析：物体沿斜面向上运动时有F-mgsin 30 ° -科mgcos 30 ° =ma,该物体放在斜面上沿斜面下滑时有 mgsin 30 ° -科 mgcos 30 ° =ma,即得 F=2mgsin 30 ° =mg

5、,选项 C正确。7 .如图所示，某粮库使用电动传输机向粮垛上输送麻袋包，现将一麻袋包放置在倾斜的传送带上，与传送带一起向上匀速运动 ，其间突遇故障，传送带减速直至停止。若上述匀速和减速过程 中，麻袋包与传送带始终保持相对静止 ，下列说法正确的是（B ）A.匀速运动时，麻袋包只受重力与支持力作用8 .匀速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上C.减速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向下D.减速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上解析：传送带匀速运动时，麻袋包受力平衡，麻袋包除受重力、垂直斜面向上的支持力外，还要受沿斜面向上的摩擦力的作用,A错误,B正确。传送带向上减速运动时，麻袋

6、包的加速度沿斜面向下，受到的摩擦力可能沿传送带向上、沿传送带向下或为零，C,D错误。8 .惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计 ，加速度计的构造原理的示意图如图所示：沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块,滑块两侧分别与劲度系数均为簧处于自然长度，滑块上有指针 某段时间内导弹沿水平方向运动（D ）k的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定端相连，滑块原来静止，弹,可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导，设，指针向左偏离O点的距离为x,则这段时间内导弹的加速度A.方向向左，大小为旦B.方向向右，大小为逑TSTiC.方向向左，大小为:；?D.方

7、向向右，大小为三产2 A期解析：指针向左偏离 O点的距离为x,两侧弹簧的弹力均向右,合力为2kx=ma,则a=。9 .在匀速上升的气球中落下一个物体，不计物体所受白空气阻力，则在物体刚离开气球的瞬间下列说法正确的是（C ）A.物体立即向下做自由落体运动B.物体具有向上的初速度，做匀加速运动C.物体具有向上的初速度，具有竖直向下的加速度D.物体的速度为零，但具有竖直向下的加速度解析：由于惯性，物体仍具有向上的速度，但物体刚离开气球的瞬间只受重力作用，则加速度向下，物体做竖直上抛运动。10 .水平面上有一个质量为m=2 kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成。=45°角的不可伸长的轻

8、绳一端相连，如图所示，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。已知小球与水平面间的动摩擦因数科=0.2,当剪断轻绳的瞬间，取g=10 m/s2,以下说法错误的是（C ）A.此时轻弹簧的弓t力大小为20 NB.小球的加速度大小为 8 m/s 2,方向向左C.若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度大小为10 m/s 2,方向向右D.若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度为0解析：因为未剪断轻绳时水平面对小球的弹力为零，故小球在绳没有断时受重力、轻绳的拉力Ft和弹簧的弹力F作用而处于平衡状态。竖直方向有 FtCOS 。=mg,水平方向有Fein 。=F,解 得轻弹簧的弹力为 F=mgtan

9、0=20 N,当剪断轻绳的瞬间，轻弹簧的弹力大小为 20 N,故选项A 正确；剪断轻绳后小球在竖直方向仍平衡 ，水平面对它的支持力与小球所受重力平衡 ，即FN=mg;由牛顿第二定律得小球的加速度为af 普/三 m/s 2=8 m/s 2,方向向左，选项B正确; 当剪断弹簧的瞬间，绳和弹簧的力消失，小球只受重力和支持力，二力平衡，加速度为0,选项C 错误,D正确。能力提升11 .雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如解析：对雨滴受力分析,由牛顿第二定律得：mg-Ff=ma雨滴加速下落,速度增大,阻力增大,加速 度逐渐减小到 0 最后匀 速运动，故选项 C

10、正确。12 .在“嫦娥三号”落月前的接近段几乎是沿着一条倾斜的直线运动，现假设“嫦娥三号”匀减速地靠近月面并忽略它的质量变化，如图所示。那么你认为在接近段“嫦娥三号”所携带的A.竖直向下的A方向B.斜向下的B方向C.沿接近段轨迹的 C方向D.平行月面向前的 D方向解析：“嫦娥三号”靠近月面时做匀减速直线运动，合力应指向C的反方向。故只有朝斜向下的B方向喷气，根据牛顿第三定律，产生对“嫦娥三号”斜向上的推力，与所受月球引力合成，保证合力方向指向 C的反方向。13.如图所示，自由下落的小球，从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧的压缩量最大的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是（A ）A.加速度先变小，

11、后变大；速度先变大，后变小B.加速度先变小，后变大；速度先变小，后变大C.加速度先变大，后变小；速度先变大，后变小D.加速度先变大，后变小；速度先变小，后变大解析：开始阶段，弹簧对小球向上的弹力小于小球向下的重力，此时合外力大小F=mg-kx,方向向下，随着压缩量的增加，弹力增大，则加速度减小，由于合外力与速度方向相同，小球的速度增大；当mg=kx时，合外力为零，此时速度最大；由于惯性小球继续向下运动，此时合外力F=kx-mg,方向向上，小球减速，随着压缩量增大，小球合外力增大，加速度增大。故整个过程中 加速度先变小后变大，速度先变大后变小，故A正确。14.某公路上行驶的两汽车之间的安全距离x

12、=120 m,当前车突然停止时，后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t 0=1 s,若车以v=20 m/s的速度行驶,刹车后加速度大小为a=5 m/s 2,取g=10 m/s 2。求：(1)刹车后汽车减速运动时间；(2)轮胎与路面间的动摩擦因数；汽车安全行驶的最大速度。解析：(1)刹车后汽车做匀减速运动，运动时间为(2)根据牛顿第二定律得mg=ma_4J_as. s- a-丁诉E5 0(3)设汽车安全行驶的最大速度为vo,则有x=v ot 0+0代入数据解得v 0=30 m/s 。答案：(1)4 s (2)0.5(3)30 m/s，如图所示。求在下述15

13、 .用倾角0 =30°传送带传送 m=0.5 kg的物体，物体与传送带间无滑动情况下物体所受摩擦力。2g 取 10 m/s。传送带以v=3 m/s的速度匀速向上运动；(2)传送带以a=2 m/s 2加速度匀加速向上运动；若传送带以加速度 a=3 m/s 2减速向上运动，物体受到的摩擦力如何 ？如果传送带以a=6 m/s减速向上运动，物体受到的摩擦力又将如何 解析:(1)传送带匀速向上运动时，物体处于平衡状态，所受合外力为零，则有f-mgsin 0 =0, f=mgsin 0 =0.5 x 10X 0.5 N=2.5 N,方向沿传送带斜向上。(2)传送带匀加速斜向上运动，由 F 合=m

14、a得 f-mgsin 0 =ma, f=mgsin 。+ma=0.5 x 10X 0.5 N+0.5 X2 N =3.5 N,方向沿传送带斜向上。(3)传送带匀减速斜向上运动，其加速度a=3 m/s 2沿传送带向下，合力沿传送带向下，由 F 合=ma得 mgsin 0 -f=ma,则 f=mgsin 0 -ma=0.5 x 10X 0.5 N-0.5 x 3 N=1.0 N,物体所受摩擦力大小为1.0 N,方向沿传送带斜向上。如果传送带以a = 6 m/s2减速向上运动时，物体合力沿传送带向下，由F 合=ma得 mgsin 0 +f=ma,则有 f=ma-mgsin 。=0.5X6 N-0.5

15、 X 10X0.5 N=0.5 N,物体所受摩擦力大小为0.5 N,方向沿传送带斜向下。答案:(1)2.5 N方向沿传送带斜向上(2)3.5 N方向沿传送带斜向上(3)1.0 N,方向沿传送带斜向上0.5 N,方向沿传送带斜向16 .某航空公司的一架客机，在正常航线做水平飞行时，由于突然受到强大垂直气流的作用，使飞机在10 s内高度下降了 1 700 m,造成众多乘客和机组人员的伤害事故。如果只研究飞机在 竖直方向上的运动，且假定这一运动是匀变速直线运动,g=10 m/s 2,试计算：(1)飞机在竖直方向上产生的加速度是多大？方向怎样？(2)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力

16、，才能使乘客不脱离座椅？未系安全带的乘客，相对于机舱将向什么方向运动？最可能受到伤害的是人体的什么部位？解析:(1)由hyat2得a=zy=34 m/s 2,方向竖直向下。(2)由牛顿第二定律得 F+mg=ma,即得安全带提供给乘客竖直向下的拉力为F=m(g-a)=2.4mg 。未系安全带的乘客，重力提供的加速度小于飞机的加速度，则乘客将相对飞机向上运动，头部受到严重伤害。答案:(1)34 m/s 2方向竖直向下 (2)2.4 倍相对飞机将向上运动，头部受到严重伤害17 .如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为0,在斜杆下端固定有质量为m的小球。试分析下列情况下杆对球的作用力F的大小和方向：(1)小车静止时；(2)小车以加速度a水平向右加速运动时；小车以加速度a=gtan 。水平向右加速运动时。解析:(1)根据物体平衡条件知，杆对球的作用力方向竖直向上，且大小等于小球的重力 mg(2)选取小球为研究对象。因小球具有水平向右的加速度，所以作用力的方向应斜向右上方，故假设小球所受弹力方向与竖直方向的夹角为“，如图：