版物理新教材人教練習(xí)牛頓第二定律word版含解析

牛頓第二定律題組一對(duì)牛頓第二定律的理解1．[2019·沭陽(yáng)縣高一月考](多選)關(guān)于速度、加速度、合外力之間的關(guān)系，正確的是()A．物體的速度越大，則加速度越大，所受的合外力也越大B．物體的速度為零，則加速度為零，所受的合外力也為零C．物體的速度為零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大D．物體的速度很大，但加速度可能為零，所受的合外力也可能為零解析：加速度由合外力決定，加速度與速度無必然聯(lián)系．物體的速度為零時(shí)，加速度可為零也可不為零；當(dāng)加速度為零時(shí)，速度不變．答案：CD2．[2019·衡中周考]關(guān)于力的單位“牛頓”的理解，以下說法中正確的是()A．“N”這個(gè)單位是由質(zhì)量1kg的物體所受重力為N而規(guī)定下來的B．“N”這個(gè)單位是由牛頓第二定律F＝kma，當(dāng)k＝1時(shí)規(guī)定下來的C．使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生9.8m/s2的加速度的力為1ND．物體所受重力為N中“N”并不是規(guī)定的，而是測(cè)出來的解析：在國(guó)際單位制中力的單位是牛頓，它屬于導(dǎo)出單位，是根據(jù)牛頓第二定律F＝ma定義的，1N就是使質(zhì)量1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確．答案：B3．對(duì)靜止在光滑水平面上的物體施加一水平拉力，當(dāng)力剛開始作用的瞬間()A．物體立即獲得加速度B．物體立即獲得速度C．物體同時(shí)獲得速度和加速度D．由于物體來不及運(yùn)動(dòng)，所以物體的速度和加速度都為零解析：根據(jù)牛頓第二定律F＝ma知，加速度與合外力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的關(guān)系，合外力變化，加速度同時(shí)隨著變化．當(dāng)力剛開始作用的瞬間，立即獲得了加速度；根據(jù)v＝at可知，物體獲得速度需要一定的時(shí)間，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．答案：A4．(多選)下列關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的幾種說法中，正確的是()A．物體所受合力的方向，就是物體加速度的方向B．物體所受合力的方向，就是物體運(yùn)動(dòng)的方向C．物體所受合力不為零，則其加速度一定不為零D．物體所受合力變小時(shí)，物體一定做減速運(yùn)動(dòng)解析：由牛頓第二定律可知，物體所受合力的方向與加速度的方向是一致的，故A正確；但加速度的方向可能不是物體的運(yùn)動(dòng)方向，如當(dāng)物體做減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的加速度的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，故B錯(cuò)誤；物體所受的合力不為零時(shí)，其加速度一定不為零，故C正確；當(dāng)物體所受合力變小時(shí)，其加速度也變小，但如果此時(shí)合力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同，則物體做加速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．答案：AC題組二牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用5．隨著居民生活水平的提高，家庭轎車越來越多，行車安全就越發(fā)顯得重要．在行車過程中規(guī)定必須要使用安全帶．假設(shè)某次急剎車時(shí)，由于安全帶的作用，使質(zhì)量為70kg的乘員具有的加速度大小約為6m/s2，此時(shí)安全帶對(duì)乘員的作用力最接近()A．100NB．400NC．800ND．1000N解析：根據(jù)牛頓第二定律：F＝ma＝70×6N＝420N，B正確．答案：B6．(多選)質(zhì)量為1kg的物體受3N和4N兩個(gè)共點(diǎn)力的作用，物體的加速度可能是()A．5m/s2B．7m/s2C．8m/s2D．9m/s2解析：當(dāng)F1＝3N和F2＝4N的兩個(gè)力同向時(shí)，產(chǎn)生的加速度最大，amax＝eq\f(F1＋F2,m)＝eq\f(3＋4,1)m/s2＝7m/s2；當(dāng)F1與F2反向時(shí)，產(chǎn)生的加速度最小，amin＝eq\f(4－3,1)m/s2＝1m/s2.則amin≤a≤amax，即1m/s2≤a≤7m/s2.答案：AB7．如圖所示，鳥沿虛線斜向上加速飛行，空氣對(duì)其作用力可能是()A．F1B．F2C．F3D．F4解析：小鳥沿虛線斜向上加速飛行，說明合外力方向沿虛線斜向上，小鳥受兩個(gè)力的作用，空氣的作用力F和重力G，如圖所示．故選B.答案：B8．一輕彈簧上端固定，下端掛一重物，平衡時(shí)彈簧伸長(zhǎng)了4cm，再將重物向下拉1cm，然后放手，則在釋放瞬間重物的加速度是(g取10m/s2)()A．2.5m/s2B．7.5m/s2C．10m/s2D．12.5m/s2解析：彈簧伸長(zhǎng)量為4cm時(shí)，重物處于平衡狀態(tài)，故mg＝kΔx1；再將重物向下拉1cm，則彈簧的伸長(zhǎng)量變?yōu)棣2＝5cm，在重物被釋放瞬間，由牛頓第二定律可得kΔx2－mg＝ma；由以上兩式解得a＝2.5m/s2，故選項(xiàng)A正確．答案：A9.如圖所示，一木塊沿傾角θ＝37°的光滑固定斜面自由下滑．(g取10m/s2，sin37°＝，cos37°＝.)(1)求木塊的加速度大?。?2)若木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，求木塊加速度的大小．解析：(1)分析木塊的受力情況如圖甲所示，木塊受重力mg、支持力FN兩個(gè)力作用，合外力大小為mgsinθ，根據(jù)牛頓第二定律得mgsinθ＝ma1所以a1＝gsinθ＝10×0.6m/s2＝6m/s2.(2)若斜面粗糙，木塊的受力情況如圖乙所示，建立直角坐標(biāo)系．在x軸方向上mgsinθ－Ff＝ma2①在y軸方向上FN＝mgcosθ②又因?yàn)镕f＝μFN③由①②③得a2＝gsinθ－μgcosθ＝(10×－×10×m/s2＝2m/s2.答案：(1)6m/s2(2)2m/s210.如圖所示，靜止在水平地面上的小黃鴨質(zhì)量m＝20kg，受到與水平面夾角為53°的斜向上的拉力，小黃鴨開始沿水平地面運(yùn)動(dòng)．若拉力F＝100N，小黃鴨與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，g＝10m/s2，求：(sin53°＝，cos53°＝，g＝10m/s2)(1)把小黃鴨看做質(zhì)點(diǎn)，作出其受力示意圖；(2)地面對(duì)小黃鴨的支持力；(3)小黃鴨運(yùn)動(dòng)的加速度的大?。馕觯?1)如圖，小黃鴨受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用．(2)豎直方向有：Fsin53°＋FN＝mg，解得FN＝mg－Fsin53°＝120N，方向豎直向上．(3)受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，所以Ff＝μFN＝24N根據(jù)牛頓第二定律得：Fcos53°－Ff＝ma，解得a＝1.8m/s2.答案：(1)見解析圖(2)120N，方向豎直向上(3)1.8m/s2[素養(yǎng)提升練]11．[2019·四川高一檢測(cè)](多選)如圖所示，一輛有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右端與一小球相連，設(shè)在某一段時(shí)間內(nèi)小球與小車相對(duì)靜止且彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，若忽略小球與小車間的摩擦，則在這段時(shí)間內(nèi)小車可能()A．向右做加速運(yùn)動(dòng)B．向右做減速運(yùn)動(dòng)C．向左做減速運(yùn)動(dòng)D．向左做加速運(yùn)動(dòng)解析：小球與小車相對(duì)靜止且彈簧處于拉伸狀態(tài)，知小球所受的合力向左，根據(jù)牛頓第二定律，小球的加速度方向向左，小球和小車具有相同的加速度，知小車具有向左的加速度，所以小車向左做加速運(yùn)動(dòng)或向右做減速運(yùn)動(dòng)，故B、D正確，A、C錯(cuò)誤．答案：BD12．[2019·北京海淀區(qū)月考]在水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在水平方向上受到拉力和阻力的作用．如果使物體的加速度變?yōu)樵瓉淼?倍．下列方法中可以實(shí)現(xiàn)的是()A．將拉力增大到原來的2倍B．將阻力減少到原來的eq\f(1,2)倍C．將物體的質(zhì)量增大到原來的2倍D．將物體的拉力和阻力都增大到原來的2倍解析：設(shè)物體的質(zhì)量為m，拉力和阻力分別為F和Ff，根據(jù)牛頓第二定律得：F－Ff＝ma，將拉力增大到原來的2倍，2F－Ff＝ma′，分析得到a′>2a，即加速度大于原來的2倍，故A錯(cuò)誤．將阻力減少到原來的eq\f(1,2)，F(xiàn)－eq\f(1,2)Ff＝ma′，分析得到a′>2a，加速度大于原來的2倍，故B錯(cuò)誤．將物體的質(zhì)量增大到原來的2倍，合力不變，加速度變?yōu)樵瓉淼囊话耄蔆錯(cuò)誤．將物體的拉力和阻力都增大到原來的2倍，2F－2Ff＝ma′，a′＝2a，即加速度等于原來的2倍，故D正確．故選D.答案：D13．如圖所示，電梯與水平面的夾角為30°，當(dāng)電梯向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，人對(duì)梯面壓力是其重力的eq\f(6,5)，求人與梯面間的摩擦力．解析：對(duì)人進(jìn)行受力分析：人受到重力mg、支持力FN、摩擦力F(摩擦力的方向一定與接觸面平行，由加速度的方向可推知F水平向右)．建立直角坐標(biāo)系：取水平向右(即F的方向)為x軸正方向，如圖甲所示，此時(shí)只需分解加速度，則ax＝acos30°，ay＝asin30°，如圖乙所示．由牛頓第二定律得x方向F＝macos30°y方向FN－mg＝masin30°又FN＝eq\f(6,5)mg，所以F＝eq\f(\r(3),5)mg.答案：eq\f(\r(3),5)mg方向水平向右14．[2019·河南洛陽(yáng)高一檢測(cè)]如圖所示，將質(zhì)量m＝1kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上．環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑．環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝.從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，對(duì)環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上且與桿夾角為θ＝53°的拉力F，使圓環(huán)從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)并在第2s內(nèi)移動(dòng)6.6m，(取sin53°＝，cos53°＝，g＝10m/s2)．試求：(1)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的加速度大??；(2)拉力F的大小．解析：(1)環(huán)做