高中物理牛顿第二定律同步练习附详解

高中物理《牛顿第二定律》同步练习附详解［学业达标练］（15分钟50分）一、选择题（本题共6小题，每小题6分，共36分）.根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是（）A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B.物体所受合外力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度C.物体加速度的大小跟它所受作用力中的任何一个力的大小成正比D.当物体的质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体的水平加速度的大小与其质量成反比.在光滑的水平桌面上，有一个静止的物体，给物体施以水平作用力，在力作用到物体上的瞬间，则（）A.物体同时具有加速度和速度.物体立即获得加速度，速度仍为零C.物体立即获得速度，加速度仍为零D.物体的速度和加速度均为零3.如图4-3-6所示，质量m=10kg的物体在水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向左的推力F=20N的作用，取g=10m/s2,则物体的加速度是（）图4-3-6A.0 B.4向$2,水平向右C.4m/s2,水平向左 D.2向$2,水平向右4.如图4-3-7,小车的直杆顶端固定着小球，当小车向左做匀加速运动时，球受杆作用力的方向可能沿图中的（）图4-3-7A.OA方向 B.OB方向1/8C.OC方向 D.OD方向5.静止在光滑水平面上的物体在水平推力F作用下开始运动，推力随时间的变化如图4-3-8所示，关于物体在0〜21时间内的运动情况，正确的描述是（）A.物体先做匀加速运动，后做匀减速运动B.物体的加速度一直增大C.物体的速度先增大后减小D.物体的速度一直增大6.（多选）“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳.质量为m的小明，如图4-3-9所示，静止悬挂时（小明两侧绳长相同），两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时（）图4-3-9A.速度为零B.加速度a=g，沿原断裂绳的方向斜向下C.加速度a=g，沿未断裂绳的方向斜向上D.加速度a=g，方向竖直向下二、非选择题（14分）7.一个质量为20kg的物体，从斜面的顶端由静止匀加速滑下，物体与斜面间的动摩擦因数为0.2,斜面与水平面间的夹角为37°（g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）.（1）求物体沿斜面下滑过程中的加速度；（2）给物体一个初速度，使之沿斜面上滑，求上滑的加速度.2/8［冲A挑战练］（25分钟50分）一、选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分）1.（多选）如图4-3-10所示，一跳床运动员从跳床正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触跳床后把跳床压缩到一定程度后停止下落.在运动员下落的这一全过程中，下列说法中正确的是（）彳CM JV图4-3-10A.运动员刚接触跳床瞬间速度最大B.从运动员接触跳床起加速度变为竖直向上C.从运动员接触跳床到到达最低点，运动员的速度先增大后减小D.从运动员接触跳床到到达最低点，运动员的加速度先减小后增大.如图4-3-11所示，轻弹簧下端固定在水平面上.一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧，把弹簧压缩到一定程度后停止下落.在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是（）图4-3-11A.小球刚接触弹簧瞬间速度最大B.从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C.从小球接触弹簧至到达最低点，小球的速度先增大后减小D.从小球接触弹簧至到达最低点，小球的加速度先增大后减小.如图4-3-12所示，一倾角为a的光滑斜面向右做匀加速运动，物体A相对于斜面静止，则斜面运动的加速度为（）3/8

图4-3-12A.gsina B.gcosaC.gtana D.+gtana4.如图4-3-13所示，质量为m的木块放置于水平桌面的木板上，给木块施加水平向左的外力凡使木块在木板上向左做匀加速直线运动，木板始终保持静止，木板的质量M=2m,已知木块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为从,那么桌面对木板的摩擦力大小为（）.7777777777777ZZ7Z图4-3-13A.^mg B.2^mgC.3^mg D.5^mg二、非选择题（本题共2小题，共26分）（12分）一个有钢滑板的雪橇，钢滑板与雪地的动摩擦因数为0.02,雪橇连同雪橇上的货物总质量为1000kg,当马水平拉雪橇在水平雪地上以2m/s2的加速度匀加速前进时，（1）雪橇受到的摩擦力是多大？（2）马的拉力是多大？（g取10m/s2）（14分）在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平长木板上，如图4-3-14甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大，分别用力传感器采集拉力F和木块所受到的摩擦力Ff,并用计算机绘制出摩擦力Ff随拉力F的变化图象，如图乙所示.已知木块质量m=0.78kg.图4-3-14丙4/8图4-3-14丙4/8(1)求木块与长木板间的最大静摩擦力Ffm和木块与长木板间的动摩擦因数〃;(2)如图丙，木块在与水平方向成37°角斜向右上方的恒定拉力F"作用下，以a=2m/s2的加速度从静止开始在长木板上做匀变速直线运动.拉力F1大小应为多大？(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(3)木块在⑵问中的恒定拉力F1作用下，从A点由静止开始运动一段时间后，撤去拉力F1，木块继续沿直线运动到B点，已知AB间长度x=6m,求拉力F1作用的最短时间10.［学业达标练］参考答案1、D［根据牛顿第二定律得知，当物体受力不变时，物体加速度的大小跟质量成反比，与速度无关，选项A错误.力是产生加速度的原因，加速度与力成正比，只要有力，就会产生加速度，选项B错误.物体加速度的大小跟物体所受的合外力成正比，而不是跟它所受作用力中的任何一个力的大小成正比，选项C错误.当物体的质量改变但其所受合力的水平分力不变时，根据牛顿第二定律可知，物体水平加速度的大小与其质量成反比，选项D正确.］2、B［合外力与加速度是瞬时对应关系，所以在力作用到物体上的瞬间，物体立即获得加速度，但物体的速度还得从零开始增大，不可能立即具有速度，故B正确.〕3、C［物体在水平面上向右运动，竖直方向受重力、支持力，其合力为0.在水平方向上受水平向左的推力、水平向左的滑动摩擦力.推力大小为F=20N,滑动摩擦力大小为Ff=/jFn=^mg=0.2义10kgX10m/s2=20N所以合力大小为F人=F+Ff=20N+20N=40N,方向水平向左，根据牛顿一^ F40N ，一一，第二'定律得加速度为a=~合=［仆丫=4m/s2,方向水平向左.选项C正确.〕1^04、A［小球随小车向左做匀加速运动，则小球所受重力与杆的作用力两个力的合力水平向左，根据力的合成的平行四边形定则，直杆对小球的作用力只可5/8能沿OA方向，选项A正确，B、C、D错误.]5、D[由题可知，物体的合力等于推力F，方向始终沿正方向，根据牛顿第二定律分析可知：物体先从静止开始做加速直线运动，推力F减小时，其方向仍与速度相同，继续做加速直线运动，故C错误，D正确.物体的合力等于推力F，推力先增大后减小，根据牛顿第二定律得知：加速度先增大，后减小，选项A、B错误.]6、AB[速度不能发生突变，左侧橡皮绳断裂瞬间，小」,明速度为零，选项A正确.断裂前，FT左=FT右=mg，受力分析如图所示.橡皮绳形变量比较大，不会发生突变，断裂瞬间，FT右与mg合力沿断裂绳的反向延长线，大小等于mg,选项B正确.]7、【解析】(1)沿斜面下滑时，物体受力如图r由牛顿第二定律得：mgsin37°—Ff=ma1FN=mgcos37°又ff=qn所以a1=gsin37°—pgcos37°=4.4向$2,方向沿斜面向下.⑵物体沿斜面上滑时，摩擦力沿斜面向下由牛顿第二定律得：mgsin37°+Ff=ma2联立②③④得a2=gsin37°+pgcos37°=7.6向$2,方向沿斜面向下.【答案】(1)4.4m/s2,沿斜面向下(2)7.6m/s2，沿斜面向下6/8［冲A挑战练］参考答案1、CD［运动员的加速度大小决定于运动员受到的合外力.从接触跳床到到达最低点，弹力从零开始逐渐增大，所以合力先减小后增大，因此加速度先减小后增大.当合力与速度同向时运动员速度增大，所以当运动员所受弹力和重力大小相等时运动员速度最大.］2、C［小球从接触弹簧开始，在向下运动过程中受到重力和弹簧弹力的作用，但开始时由于弹簧的压缩量较小，弹力小于重力，合力方向竖直向下，且逐渐减小，小球将继续，一…，」、一，，，，，、，」，「■一.，、,一、,、 「—*：'2向下做加速度逐渐减小的变加速运动，直到重力与弹簧弹力相等；重力与弹簧弹力相等后，小球再向下运动，则弹簧弹 ‘ 二八*力将大于重力，合力方向变为竖直向上，且不断增大，小球 /将做加速度逐渐增大的变减速运动，直到速度为零，故从接触弹簧至到达最低点，小球的速度先增大后减小，加速度先减小后增大.故选项C正确，选项A、B、D错误.］3、C［物体随斜面体一起沿水平方向运动，则加速度一定在水平方向，物体受到重力和垂直斜面向上的支持力，两者合力方向一定水平向右，如图所示由牛顿第二定律得mgtana=ma,则a=gtana，选项C正确，A、B、D错误.］4、A［由于木块相对于木板运动，木块水平方向受到向右的滑动摩擦力Ff=Mmg，根据牛顿第三定律可知，木块对木板的摩擦力方向向左，大小为Mmg,则地面对木板的摩擦力大小等于/jmg，选项A正确，B、C、D错误.］5、【解析】(1)雪橇受到的摩擦力为滑动摩擦力，即Ff=pFN=内mg=0.02X1000X10N=200N.(2)对雪橇，由牛顿第二定律可得F—Ff=ma,所以，拉力F=ma+Ff=1000X2N+200N=2200N.【答案】(1)200N(2)2200N6、【解析】(1)由图可得，最大静摩擦力Ffm=4N,开始运动后，由图可得，滑动摩擦力Ff=3.12N,则Ff=pFN,FN=mg解得p=0.4.(2)F1cos3—Ff=ma7/8F1sin6+FN—mg=0ma+^mg

cos6+〃sin6=4.5N.⑶要