2024-2025學(xué)年新教材高中物理第5章牛頓運(yùn)動定律3牛頓第二運(yùn)動定律練習(xí)含解析魯科版必修第一冊

PAGE7-第3節(jié)牛頓其次運(yùn)動定律考點1牛頓其次定律的理解1.(2024·河北武邑中學(xué)周測)由牛頓其次定律F=ma可知,無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度,可是當(dāng)用很小的力去推很重的桌子時,卻推不動,這是因為()。A.牛頓其次定律不適用于靜止的物體B.桌子加速度很小,速度增量也很小,眼睛視察不到C.推力小于桌子所受到的靜摩擦力,加速度為負(fù)值D.桌子所受的合力為零,加速度為零答案：D解析：牛頓其次定律的表達(dá)式F=ma中的力F是指合力,用很小的力推很重的桌子時,桌子不動,是因為桌子與地面間的最大靜摩擦力大于推力,推力與桌子受到的靜摩擦力的合力為零,所以桌子所受的合力為零,仍舊靜止不動,牛頓其次定律同樣適用于靜止的物體,所以A、B、C錯誤,D正確。2.(2024·湖北羅田一中周測)力F1單獨作用于一物體時,使物體產(chǎn)生的加速度大小a1=3m/s2,力F2單獨作用于同一物體時,使物體產(chǎn)生的加速度大小a2=6m/s2。當(dāng)F1和F2共同作用于該物體時,物體具有的加速度大小不行能是()。A.2m/s2B.4m/s2C.6m/s2D.8m/s2答案：A解析：設(shè)物體的質(zhì)量為m,依據(jù)牛頓其次定律得F1=ma1,F2=ma2,則F1和F2共同作用于該物體時,合力范圍為|F2-F1|≤F合≤F2+F1,代入得3m≤F合≤9m,又由牛頓其次定律得加速度的范圍為3m/s2≤a≤9m/s2,所以物體具有的加速度大小不行能是2m/s2。故選項A正確。3.(2024·湖北麻城一中周測)一個物體在粗糙的水平面上做勻加速直線運(yùn)動。當(dāng)加一個與運(yùn)動方向相同的水平推力時,物體的加速度增加了2m/s2;則當(dāng)推力方向不變,大小變?yōu)樵瓉淼?倍時,相對于不加推力,物體的加速度()。A.增加到原來的1倍B.增加到原來的2倍C.增加了2m/s2D.增加了4m/s2答案：D解析：依據(jù)牛頓其次定律,加速度大小與合外力大小成正比,即F1a1=F2a24.(2024·山東城陽一中月考)在粗糙的水平地面上有一小滑塊,在水平拉力F作用下做勻加速直線運(yùn)動,加速度大小為a。若僅將力的大小變更為2F,方向保持不變,則滑塊的加速度大小()。A.等于2aB.大于2aC.大于a小于2aD.無法確定答案：B解析：當(dāng)拉力大小為F時,利用牛頓其次定律有:F-Ff=ma;當(dāng)拉力大小變?yōu)?F時,利用牛頓其次定律有:2F-Ff=ma',比較兩式得a'=2(F-Ff)5.(2024·山東乳山一中月考)一質(zhì)量為m的物塊靜止釋放在傾角為θ的斜面上時,能以大小為a的加速度勻加速下滑?，F(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力F=mg,如圖5-3-1所示。則物塊下滑的加速度大小a'()。圖5-3-1A.等于aB.等于2aC.大于a小于2aD.大于2a答案：B解析：不加力時,物塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動,利用牛頓其次定律有mgsinθ-μmgcosθ=ma;當(dāng)加上壓力F=mg時,由牛頓其次定律有2mgsinθ-2μmgcosθ=ma',對比兩式得a'=2a,故B正確。6.(2024·山東青島二中周測)慣性制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于彈道式導(dǎo)彈工程中,這個系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計,加速度計構(gòu)造原理的示意圖如圖5-3-2所示:沿導(dǎo)彈長度方向安裝的固定光滑桿上套一質(zhì)量為m的滑塊,滑塊兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為k的彈簧相連,兩彈簧的另一端與固定壁相連,滑塊上有指針,可通過標(biāo)尺測出滑塊的位移,然后通過限制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo)。設(shè)某段時間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運(yùn)動,指針向左偏離O點距離為x,則這段時間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度()。圖5-3-2A.方向向左,大小為kxmB.方向向右,大小為C.方向向左,大小為2kxmD.方向向右,答案：D解析：指針向左偏離O點,說明滑塊受到左邊彈簧向右的推力,滑塊受到右邊彈簧向右的拉力,利用牛頓其次定律知,2kx=ma,加速度大小為2kxm,方向向右,故考點2牛頓其次定律簡潔運(yùn)用7.質(zhì)量為m的物體從高處由靜止釋放后豎直下落,在某時刻受到的空氣阻力為f阻,加速度為a=13g,則f阻的大小是()A.13mgB.23mgC.43mg答案：B解析：mg-f阻=ma=m·13g,則f阻=mg-13g=8.(2024·湖北黃梅一中月考)如圖5-3-3所示,質(zhì)量為M=60kg的人站在水平地面上,用定滑輪裝置拉動質(zhì)量為m=40kg的重物。當(dāng)重物以2m/s2的加速度加速下落時,忽視繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦,則人對地面的壓力大小為(g取10m/s2)()。圖5-3-3A.200NB.280NC.320ND.920N答案：B解析：設(shè)人對繩的拉力大小為F,對重物m應(yīng)用牛頓其次定律得mg-F=ma;由牛頓第三定律可知,繩對人向上的拉力F'與人對繩的拉力F等大反向,設(shè)地面對人的支持力為FN,對人應(yīng)用平衡條件可得F'+FN=Mg,解得FN=Mg-mg+ma=280N,由牛頓第三定律可知,人對地面的壓力與地面對人的支持力大小相等,故人對地面的壓力大小為280N,B正確。9.(2024·湖北安陸質(zhì)檢)如圖5-3-4,用橡皮筋將一小球懸掛在小車的架子上,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)使小車從靜止起先向左加速,加速度從零起先漸漸增大到某一值,然后保持此值,小球穩(wěn)定地偏離豎直方向某一角度(橡皮筋在彈性限度內(nèi))。與穩(wěn)定在豎直位置時相比,小球的高度()。圖5-3-4A.肯定上升B.肯定降低C.保持不變D.上升或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)確定答案：A解析：設(shè)橡皮筋的原長為L,起先時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),小球受到的合力為零,橡皮筋處于豎直方向,橡皮筋懸點O距小球的高度L1=L+mgk;當(dāng)小車向左加速,穩(wěn)定時,橡皮筋與豎直方向的夾角為θ,對小球受力分析,由圖可知:橡皮筋上的彈力kx=mgcosθ,橡皮筋懸點O距小球的高度L2=L+mgkcosθcosθ=Lcosθ+mgk?？梢?L1>L10.(2024·遼寧五校聯(lián)考)三個完全相同的物塊1、2、3放在水平桌面上,它們與桌面間的動摩擦因數(shù)都相同?，F(xiàn)用大小相同的外力F沿圖5-3-5所示方向分別作用在1和2上,用0.5F的外力沿水平方向作用在3上,使三者做加速運(yùn)動。令a1、a2、a3分別代表物塊1、2、3的加速度,則()。圖5-3-5A.a1=a2=a3B.a1=a2,a2>a3C.a1>a2,a2<a3D.a1>a2,a2>a3答案：C解析：進(jìn)行受力分析,依據(jù)牛頓運(yùn)動定律可得:12F-μmg-32F=ma1,解得加速度為a1=F-2μmg+3F2m,同理解得a2=F-2μmg-3F211.(2024·湖北鐘祥一中月考)(多選)兩實心小球甲和乙由同一種材料制成,甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量。兩球在空氣中由靜止下落,假設(shè)它們運(yùn)動時受到的阻力與球的半徑成正比,與球的速率無關(guān)。若它們下落相同的距離,則()。A.甲球用的時間比乙球長B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功答案：BD解析：由于兩球由同種材料制成,甲球的質(zhì)量大于乙球的質(zhì)量,因此甲球的體積大于乙球的體積,甲球的半徑大于乙球的半徑,設(shè)球的半徑為r,依據(jù)牛頓其次定律,下落過程中mg-kr=ma,mρ=43πr3,得a=g-3k4πρr2可知,球下落過程做勻變速直線運(yùn)動,且下落過程中半徑大的球下落的加速度大,因此甲球下落的加速度大,由h=12at2可知,下落相同的距離,甲球所用的時間短,A、C項錯誤;由v2=2ah可知,甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小12.(2024·湖北洪湖一中月考)(多選)如圖5-3-6所示,總質(zhì)量為460kg的熱氣球,從地面剛起先豎直上升時的加速度為0.5m/s2,當(dāng)熱氣球上升到180m時,以5m/s的速度向上勻速運(yùn)動。若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變,上升過程中熱氣球總質(zhì)量不變,重力加速度g取10m/s2。關(guān)于熱氣球,下列說法正確的是()。圖5-3-6A.所受浮力大小為4830NB.加速上升過程中所受空氣阻力保持不變C.從地面起先上升10s后的速度大小為5m/sD.以5m/s勻速上升時所受空氣阻力大小為230N答案：AD解析：熱氣球從地面剛起先上升時,由牛頓其次定律有:F合=F浮-mg=ma,得熱氣球所受的浮力F浮=m(g+a)=460×(10+0.5)N=4830N,則A項正確;加速上升過程中,速度增大,所受空氣阻力也增大,則B項錯誤;熱氣球以5m/s的速度勻速上升時,由平衡條件知所受的空氣阻力Ff=F浮-mg=4830N-460×10N=230N,則D項正確;熱氣球從地面上升10s內(nèi),它做變加速運(yùn)動,故10s時其速度大小不是5m/s,則C項錯誤?？键c3力學(xué)中的單位制13.(2024·湖北紅安一中周測)關(guān)于單位制,下列說法中正確的是()。A.kg、m/s、N是導(dǎo)出單位B.kg、m、C是基本單位C.在國際單位制中,A是導(dǎo)出單位D.在國際單位制中,力的單位是依據(jù)牛頓其次定律定義的答案：D解析：在力學(xué)中選定m(長度單位)、kg(質(zhì)量單位)、s(時間單位)作為基本單位,可以導(dǎo)出其他物理量的單位,力的單位(N)是依據(jù)牛頓其次定律F=ma定義的,故D正確,A、B錯誤;電流的單位A屬于國際單位制中的基本單位,C錯誤。14.(2024·山東泰州一中月考)下列單位制的說法中,正確的是()。A.在國際單位制中,力學(xué)的三個基本單位是:長度單位m,時間單位s和力的單位NB.長度是基本物理量,其單位是:mm,cm和m都是國際單位C.由a=Fm可得到力的單位是:1N=kg·D.若用v表示速度,用R表示半徑,依據(jù)單位制運(yùn)算,v2R的單位是答案：D解析：在國際單位制中,三個力學(xué)單位是:時間單位s,質(zhì)量單位kg,長度單位m,知A錯誤;米(m)是國際單位,而mm,cm不是國際單位,B錯誤;1N=1kg·m/s2,C錯誤;1ms2m=1m/s215.(2024·北京大興區(qū)期末)杠桿平衡的條件是:“動力×動力臂=阻力×阻力臂”,假如將“力×力臂”稱為力矩,則杠桿平衡的條件可簡化為“動力矩=阻力矩”,由此可見引入新的物理量往往可以簡化對規(guī)律的敘述,更便于探討和描述物理問題。依據(jù)你的閱歷,力矩的單位假如用國際單位中的基本量表示應(yīng)當(dāng)是()。A.N·mB.N·sC.kg·m·m-1D.kg·m2·s-2答案：D解