4.3牛顿第二定律 同步练习—2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(word含答案)

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名称 4.3牛顿第二定律 同步练习—2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(word含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-08-17 06:47:56

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文档简介

2021-2022人教版(2019)高一物理必修一
4.3牛顿第二定律
一、单选题
1.如图所示,质量为2kg的物体在水平恒力F的作用下在水平地面上做匀变速直线运动,位移随时间的变化关系为x=t2+t,物体与地面间的动摩擦因数为0.4,g取10m/s2,以下结论不正确的是(  )
A.匀变速直线运动的初速度为1m/s
B.物体的位移为12m时速度为7m/s
C.水平恒力F的大小为4N
D.水平恒力F的大小为12N
2.如图所示,质量为m=1kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3,当物体运动的速度为10m/s时,给物体施加一个与速度方向相反的大小为F=2N的恒力,在此恒力作用下(取g=10m/s2)(  )
A.物体经10s速度减为零
B.物体经5s速度减为零
C.物体速度减为零后将保持静止
D.物体速度减为零后将向右运动
3.列车车厢顶部用细线悬挂一个小球,在列车以某一加速度渐渐启动的过程中,细线就会偏过竖直方向一定角度并相对车厢静止,如图所示。由此得到列车加速度的大小和方向为(  )
A.,水平向右 B.,水平向右
C.,水平向左 D.,水平向左
4.如图所示,质量为10 kg的物体在水平面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,与此同时,物体还受到一个水平向右的推力F=20N,则物体向左运动过程中的加速度是(g取10 m/s2)(  )
A.0 B.4 m/s2,水平向右 C.2 m/s2,水平向左 D.2 m/s2,水平向右
5.如图所示,A,B两小球分别连在弹簧两端,B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上,A、B两小球的质量分别为、,重力加速度为g,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为(  )
A.都等于 B.和0
C.0和g D.0和
6.如图所示,一圆球(可视为质点)放置于动摩擦因数为的斜面上,有一绳长为L的细绳拉着圆球使其在A处处于静止状态,且此时绳与竖直面的夹角为37°,圆球恰好不受摩擦力的作用。对此下列说法正确的是(  )
A.圆球所受的合力方向竖直向上
B.绳子的拉力F与圆球的质量m的关系式是:mg=
C.绳子的拉力F与圆球的质量m的关系式是:mg=
D.将绳子切断,小球A所受的合力为
7.如图所示,光滑水平面上放置M、N、P、Q四个木块,其中M、P质量均为,N、Q质量均为,M、P之间用一轻质弹簧相连。现用水平拉力拉N,使四个木块以同一加速度向右运动,则在突然撤去的瞬间,下列判断错误的是( )
A.P、Q间的摩擦力不变 B.M、N间的摩擦力不变
C.M、N的加速度大小仍为 D.P、Q的加速度大小仍为
8.如图所示,小球A被轻质弹簧和细线连接,轻质弹簧另一端固定在左侧竖直墙上,轻质弹簧与竖直方向的夹角为60°,细线另一端固定在右侧竖直墙上,且保持水平,A、B两小球由另一根竖直轻质弹簧连接。开始时A、B两球均静止,某时刻剪断细线,关于剪断细线瞬间A、B的加速度大小、,下列说法正确的是(小球B的质量是小球A的两倍,重力加速度大小为g)(  )
A. B.,
C., D.﹐
二、多选题
9.如图所示,小球在水平轻绳和轻弹簧拉力作用下静止,弹簧与竖直方向夹角为。设重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.从A点剪断弹簧瞬间,小球的加速度大小为g,方向竖直向下
B.从A点剪断弹簧瞬间,小球的加速度大小为,方向与竖直成角斜向右下
C.从B点剪断轻绳瞬间,小球的加速度大小为,方向与水平成角斜向左下
D.从B点剪断轻绳瞬间,小球的加速度大小为,方向水平向左
10.质量分别为m和2m的A、B两球之间系着一个不计质量的轻弹簧,放在光滑水平台面上,A球紧靠墙壁,如图所示,今用力F将B球向左推压弹簧,平衡后,突然将力F撤去的瞬间(  )
A.A的加速度为 B.A的加速度为零
C.B的加速度为 D.B的加速度为
11.如图所示,轻质弹簧上端固定,不挂重物时下端位置在C点;在下端挂一个质量为m的物体(可视为质点)后再次保持静止,此时物体位于A点;将物体向下拉至B点后释放。关于物体的运动情况,下面说法中正确的是(  )
A.物体由B到A的运动过程中,物体的加速度一直在减小
B.物体由B到A的运动过程中,物体的速度一直在增大
C.物体由B到C的运动过程中,物体的加速度一直在增大
D.物体由B到C的运动过程中,物体的速度先增大后减小
12.如图所示,当车向右加速行驶时,一质量为m的物块紧贴在车厢壁上,且相对于车厢壁静止。下列说法正确的是(  )
A.在竖直方向上,车厢壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡
B.在水平方向上,车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力
C.若车的加速度变小,则车厢壁对物块的弹力减小
D.若车的加速度变大,则车厢壁对物块的摩擦力也变大
三、解答题
13.商场工作人员拉着质量为m=20kg的木箱沿水平地面运动,若用F1=100N的水平力拉木箱,木箱恰好做匀速直线运动,现改用F2=150N、与水平方向成53°、斜向上的拉力作用于静止的木箱上,如图所示,已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)木箱与地面之间的动摩擦因数;
(2)F2作用在木箱上4s时间内木箱移动的距离;
(3)若F2作用4s后撤去,则木箱在水平面上还能滑行多远?
14.质量为40 kg的物体放在水平面上,某人用绳子沿着与水平方向成37°斜向上的方向拉着物体向右前进,绳子的拉力为200 N,已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
(1)求此时物体的加速度;
(2)若在拉的过程中突然松手,求此时物体的加速度。
15.一辆汽车质量m=1600 kg,在平直公路上以速度v0 =12 m/s匀速前进,遇紧急情况刹车后,做匀减速直线运动,经过时间t =3 s汽车停止,取g=10 m/s2。求:
(1) 刹车时汽车加速度a的大小;
(2) 开始刹车到停下,汽车发生的位移x;
(3) 刹车时汽车受到的阻力。
16.如图所示,小车的顶棚上用绳线吊一小球,质量为m=1kg,车厢底板上放一个质量为M=3kg的木块,当小车沿水平面匀加速向右运动时,小球悬线偏离竖直方向30°,木块和车厢保持相对静止,重力加速度为,求:
(1)小车运动的加速度;
(2)木块受到的摩擦力;
参考答案
1.C
【详解】
A.根据
x=v0t+at2
对比
x=t2+t

v0=1m/s
a=2m/s2
故A正确;
B.根据
v2-v02=2ax

v==m/s=7m/s
故B正确;
CD.根据牛顿第二定律得
F-μmg=ma
解得
F=ma+μmg=12N
故D正确,C错误。
本题选不正确的,故选C。
2.C
【详解】
AB.施加恒力后,物体向左滑动时,水平方向上受到向右的恒力和滑动摩擦力的作用,做匀减速直线运动,滑动摩擦力大小为

a==5m/s2
方向向右,物体减速到零所需时间为
t==2s
故AB错误;
CD.物体减速到零后,F<Ff,将保持静止状态,故C正确,D错误。
故选C。
3.A
【详解】
选择小球为研究对象,如图所示:
设小球的质量为m,小球在竖直平面内受到重力mg、绳的拉力FT,在这两个力的作用下,小球产生水平方向的加速度a。这表明,FT与mg的合力方向水平向右,且
根据牛顿第二定律,小球具有的加速度为
方向水平向右,则列车加速度的大小和方向为,水平向右。
故选A。
4.B
【详解】
物体向左运动,受到的滑动摩擦力向右,大小为
物体向左运动过程中,由牛顿第二定律得
代入数据解得物体向左运动过程中的加速度
故B正确,ACD错误。
故选B。
5.D
【详解】
对A球分析,开始处于静止,则弹簧的弹力
F=mAgsin30°
剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,对A,所受的合力为零,则A的加速度为0;
对B,根据牛顿第二定律得
故选D。
6.C
【详解】
A.圆球在A处处于静止状态,所受合力为零,A错误;
BC.斜面对圆球的支持力N与竖直方向夹角为37°,由平衡条件可得
联立解得

B错误,C正确;
D.将绳子切断,小球A所受的合力为
D错误。
故选C。
7.B
【详解】
AD.撤去F瞬间,弹簧弹力不变,P、Q系统所受合力不变,加速度不变,所以P和Q受力情况不变,P、Q间的摩擦力不变,AD正确,不符合题意;
BC.对于整个系统有
撤去F前,对于M有
对于M、N系统有
联立解得
撤去F后,对于M、N系统有
解得
对于N有
所以M、N间的摩擦力发生变化,M、N的加速度大小不变,B错误,符合题意,C正确,不符合题意。
故选B。
8.D
【详解】
设AB两个小球的质量为m和2m,以球整体作为研究对象,A处于静止状态受力平衡,由平衡条件得细线拉力
剪断细线瞬间弹簧的弹力没有变化,A球受到的合力与原来细线的拉力大小相等,方向相反,由牛顿第二定律得
B球的受力情况不变,则加速度仍为0。
故选D。
9.AD
【详解】
AB.从A点剪断弹簧瞬间,小球所受的弹簧拉力消失,所受的轻绳拉力突变为零,小球在重力作用下向下运动,小球的加速度大小为g,方向竖直向下,故选项A正确,选项B错误;
CD.剪断弹簧前,设弹簧的拉力为F,轻绳的拉力为FT,由平衡条件可知
解得
从B点剪断轻绳瞬间,小球所受的轻绳拉力消失,所受弹簧的拉力和重力不变,则小球所受的合力大小为,由
可得小球的加速度为
方向水平向左,故C错误D正确。
故选AD。
10.BC
【详解】
平衡时弹簧上的弹力等于F,突然将力F撤去的瞬间,由于B还在原位,故弹簧形变量不变,弹力不变,A仍处于平衡状态,加速度为零,对B由牛顿第二定律可得
可得B的加速度为
BC正确。
故选BC。
11.ABD
【详解】
AB.物体在A点处于平衡状态,从B到A过程中,弹簧弹力大于重力,根据牛顿第二定律可知,物体将向A加速运动,随着弹簧形变量的减小,物体加速度将逐渐减小,而小球速度一直增大,AB正确;
CD.小球从B到C向上运动,当到达A时弹力等于重力,物体速度达到最大,然后物体将向C做减速运动,从A到C过程中,弹簧弹力逐渐减小,因此物体做减速运动的加速度逐渐增大,故从B到C整个过程中,物体加速度先减小后增大,速度先增大后减小,C错误,D正确。
故选ABD。
12.AC
【详解】
AD.物块在竖直方向受重力和车厢壁对物块的静摩擦力f作用而处于平衡状态,故摩擦力f不会随加速度的变大而变大,A正确,D错误;
B.在水平方向上,车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对相互作用力,等大、反向,B错误;
C.物块在水平方向受弹力FN,据牛顿第二定律可得
FN=ma
故a减小,FN减小,C正确。
故选AC。
13.(1)0.5;(2)20m;(3)10m
【详解】
(1)由于木箱在水平拉力F1作用下匀速运动,根据牛顿第二定律有
F1=μmg
解得
μ=0.5
(2)将F2沿着水平与竖直方向分解,F2沿水平和竖直方向的分量分别为
F2x=F2cos53°
F2y=F2sin53°
木箱受到水平地面的支持力
FN=mg-F2y
根据牛顿第二定律
F2x-μFN=ma1
解得木箱运动的加速度大小为
a1=2.5m/s2
根据运动学公式,木箱的位移
x1=a1t12=20m.
(3)撤去F2后,设木箱在地面上滑行的加速度大小为a2,由
μmg=ma2

a2=5m/s2
撤去推力时木箱的速度
v=a1t1=10m/s

0-v2=-2a2x2
得撤去推力后木箱滑行的距离
x2==m=10m
14.(1)0.5 m/s2,方向水平向右;(2)5 m/s2,方向水平向左
【详解】
(1)在拉力作用下,物体受力如图
由牛顿第二定律得
解得
a1=0.5 m/s2
方向水平向右;
(2)松手后,物体受力如图
由牛顿第二定律得
带入数据得
方向水平向左。
15.(1)4m/s2;(2)18m;(3)6400N
【详解】
(1)根据
可得
因此加速度大小为4m/s2
(2)根据
解得
(3)根据牛顿第二定律
可得
16.(1);(2)
【详解】
(1)小球的加速度与小车加速度相等,因此对小球受力分析得
解得
(2)木块受到的摩擦力,根据牛顿第二定律
试卷第2 22页,总2 22页
答案第1 11页,总2 22页
答案第1 11页,总2 22页