《牛頓第二定律》同步練習(xí)5.doc

5.3 牛頓第二定律一、選擇題1.如右圖所示，站在自動(dòng)扶梯上的人隨扶梯向上做加速運(yùn)動(dòng)，研究人受到的摩擦力和支持力，可知()A摩擦力為零B摩擦力的方向水平向左，支持力比人的重力小C摩擦力的方向水平向左，支持力和人的重力大小相等D摩擦力水平向右，支持力比人的重力大【答案】D2一輛空車和一輛滿載貨物的同型號(hào)汽車，在同一路面上以相同的速度向同一方向行駛兩輛汽車同時(shí)緊急剎車后(即車輪不滾動(dòng)只滑動(dòng))，以下說(shuō)法正確的是()A滿載貨物的汽車由于慣性大，滑行距離較大B滿載貨物的汽車由于受的摩擦力較大，滑行距離較小C兩輛汽車滑行的距離相同D滿載貨物的汽車比空車先停下來(lái)【答案】C3.如右圖所示，光滑水平地面上的小車質(zhì)量為M站在小車水平底板上的人質(zhì)量為m.人用一根跨過(guò)定滑輪的繩子拉小車，定滑輪上下兩側(cè)的繩子都保持水平，不計(jì)繩與滑輪之間的摩擦在人和車一起向左加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A人一定受到向右的摩擦力B人可能受到向右的摩擦力C人拉繩的力越大，人和車的加速度越大D人拉繩的力越大，人對(duì)車的摩擦力越小【答案】BC4搬運(yùn)工人沿粗糙斜面把一個(gè)物體拉上卡車，當(dāng)力沿斜面向上，大小為F時(shí)，物體的加速度為a1；若保持力的方向不變，大小變?yōu)?F時(shí)，物體的加速度為a2，則()Aa1a2 Ba1a22a1Ca22a1 Da22a1【解析】設(shè)總的阻力為F，第一次推時(shí)FFma1，式子兩邊同乘以2，得2F2Fm2a1第二次推時(shí)，2FFma2，比較兩個(gè)式子可以看出a22a1，所以D正確【答案】D5質(zhì)量為m的木塊位于粗糙水平面上，若用大小為F的水平恒力拉木塊，其加速度為a.當(dāng)拉力方向不變，大小為2F時(shí)，木塊的加速度為a，則()Aaa Ba2a Da2a【解析】設(shè)木塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，受力分析如下圖所示，則Ffma， Fmgma， 2Fmgma.式式得2F2mg2ma，與式比較有2Fmg2F2mg，所以ma2ma，即a2a.【答案】C6某同學(xué)為了探究物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，取一質(zhì)量為m的物體使其在沿斜面方向的推力作用下向上運(yùn)動(dòng)如圖甲所示，通過(guò)力傳感器得到推力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，通過(guò)頻閃照相處理后得出速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙所示，若已知斜面的傾角30，取重力加速度g10 m/s2，則由此可得()A物體的質(zhì)量為3 kgB物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為C撤去推力F后，物體將做勻減速運(yùn)動(dòng)，最后可以靜止在斜面上D撤去推力F后，物體下滑時(shí)的加速度為 m/s2【解析】在02 s由速度圖象可得：a0.5 m/s2，由力的圖象可知，2 s后勻速，合外力為零，推力等于阻力，故02 s內(nèi)的合外力F合21.5 N20 N1.5 N，由牛頓第二定律可得：m kg3 kg，故選項(xiàng)A正確；由勻速時(shí)F推mgsin mgcos ，代入數(shù)據(jù)可得：，所以選項(xiàng)B正確；撤去推力F后，物體先做勻減速運(yùn)動(dòng)到速度為零，之后所受合外力為F合mgsin mgcos 10 N0，所以物體將下滑，下滑時(shí)的加速度為：a m/s2，故選項(xiàng)C錯(cuò)，D對(duì)，所以正確選項(xiàng)為ABD.【答案】ABD 7.某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)出了滑塊沖上斜面過(guò)程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度，如圖所示為一同學(xué)通過(guò)計(jì)算機(jī)繪制出的滑塊上滑過(guò)程的vt圖，已知滑塊的質(zhì)量m0.5 kg，足夠長(zhǎng)的斜面的傾角37，sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2.則下列說(shuō)法正確的是()A滑塊沖上斜面過(guò)程中加速度大小為12 m/s2B滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75C滑塊最后還能返回斜面底端D滑塊最后停在斜面某個(gè)位置【解析】滑塊的加速度a m/s212 m/s2，A正確；滑塊在沖上斜面過(guò)程中mgsin mgcos ma，0.75，B正確；滑塊速度減小到零時(shí)，重力的分力小于最大靜摩擦力，不能再下滑，滑塊最后停在斜面某個(gè)位置，C錯(cuò)誤，D正確【答案】ABD 二、非選擇題8物理公式在確定物理量數(shù)量關(guān)系的同時(shí)，也確定了物理量間的單位關(guān)系下面給出的關(guān)系式中，l是長(zhǎng)度，v是速度，m是質(zhì)量，g是重力加速度，這些量都用國(guó)際單位制中的單位，試判斷下列表達(dá)式的單位，并指出這些單位所對(duì)應(yīng)的物理量的名稱(1) 單位是_，物理量名稱是_(2)單位是_，物理量名稱是_(3)m單位是_，物理量名稱是_【解析】在表達(dá)式中，各物理量都代入其國(guó)際單位進(jìn)行判斷，有(1) s，物理量名稱是時(shí)間(2)m/s2，物理量名稱是加速度(3)mkgkgm/s2N，物理量名稱是力 【答案】(1)s時(shí)間(2)m/s2加速度(3)N力9. 如右圖所示，甲船及人的總質(zhì)量為m1，乙船及人的總質(zhì)量為m2，已知m12m2，甲、乙兩船上的人各拉著水平輕繩的一端對(duì)繩施力，設(shè)甲船上的人施力為F1，乙船上的人施力為F2，甲、乙兩船原來(lái)都靜止在水面上，不考慮水對(duì)船的阻力，甲船產(chǎn)生的加速度大小為a1，乙船產(chǎn)生的加速度大小為a2，則F1F2_，a1a2_.【解析】由牛頓第三定律可知力的大小應(yīng)滿足關(guān)系式F1F1，F(xiàn)2F2，所以F1F2分別對(duì)甲、乙船應(yīng)用牛頓第二定律得：a1，a2.由于m12m2，所以a1a212故F1F211，a1a212. 【答案】111210完整的撐桿跳高過(guò)程可以簡(jiǎn)化成如圖所示的三個(gè)階段：持桿助跑、撐桿起跳上升、越桿下落在第二十九屆北京奧運(yùn)會(huì)比賽中，俄羅斯女運(yùn)動(dòng)員伊辛巴耶娃以5.05 m的成績(jī)打破世界紀(jì)錄設(shè)伊辛巴耶娃從靜止開始以加速度a1.25 m/s2勻加速助跑，速度達(dá)到v9.0 m/s時(shí)撐桿起跳，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)過(guò)桿的速度不計(jì)，過(guò)桿后做自由落體運(yùn)動(dòng)，重心下降h24.05 m時(shí)身體接觸軟墊，從接觸軟墊到速度減為零的時(shí)間t0.90 s己知伊辛巴耶娃的質(zhì)量m65 kg，重力加速度g取10 m/s2，不計(jì)空氣的阻力求：(1)伊辛巴耶娃起跳前的助跑距離；(2)假設(shè)伊辛巴耶娃從接觸軟墊到速度減為零的過(guò)程中做勻減速運(yùn)動(dòng)，求軟墊對(duì)她的作用力大小【解析】(1)設(shè)助跑距離為x，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v22ax解得x32.4 m(2)運(yùn)動(dòng)員過(guò)桿后做自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)接觸軟墊時(shí)的速度為v，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v22gh2設(shè)軟墊對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力為F，由牛頓第二定律得Fmgma由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式a解得F1 300 N【答案】(1)32.4 m(2)1 300 N11一根質(zhì)量為M的木棒，上端用繩系在天花板上，棒上有一質(zhì)量為m的猴子，如右圖所示，如將繩子剪斷，猴子沿棒向上爬，仍保持與地面間的高度不變，求這時(shí)木棒下落的加速度【解析】解法一：以棒和猴子分別為研究對(duì)象，作其受力如右圖所示，在豎直方向上，對(duì)猴子有mgf，對(duì)木棒有MgfMa，由以上兩式可得a.解法二：木棒和猴子所受的重力為(Mm)g，猴子對(duì)地的高度不變，其加速度為零，故重力提供木棒做加速運(yùn)動(dòng)所需的外力，由牛頓第二定律有：(Mm)gMa，a(Mm)g/M.【答案】g12為了安全，在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離我國(guó)公安部門規(guī)定：高速公路上行駛的汽車的安全距離為200 m，汽車行駛的最高速度為120 km/h.請(qǐng)你根據(jù)下面提供的資料，通過(guò)計(jì)算來(lái)說(shuō)明安全距離為200 m的理論依據(jù)(取g10 m/s2)資料一：駕駛員的反應(yīng)時(shí)間在0.30.6 s之間資料二：各種路面與輪胎之間的動(dòng)摩擦因數(shù)如下表.路面動(dòng)摩擦因數(shù)干瀝青與混凝土路面0.70.8干碎石路面0.60.7濕瀝青與混凝土路面 0.320.4(1)在計(jì)算時(shí)駕駛員的反應(yīng)時(shí)間、路面與輪胎之間的動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)各取多少？(2)通過(guò)你的計(jì)算來(lái)說(shuō)明200 m為必要的安全距離【解析】(1)取最長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間0.6 s，最小的動(dòng)摩擦因數(shù)0.32(2)根據(jù)牛