6.2牛顿第二定律 跟踪训练（Word版含解析）

2021-2022学年鲁科版必修1
6.2牛顿第二定律
跟踪训练（解析版）
1．物体A、B都静止在同一水平面上，它们的质量分别为MA、MB，与水平面间的动摩擦因数分别为、，平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B，测得加速度a与拉力F的关系图象如图中A、B所示，则（　　）
A．
B．
C．
D．
2．如图所示，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起沿斜面下滑，且始终保持相对静止，A上表面水平，则在斜面上运动时，B受力的示意图为（　　）
A．
B．
C．
D．
3．如图所示，物体在五个力的作用下保持静止。现将力F5先减小到0，再增大到原来值，其它四个力大小不变，则有关物体的运动说法正确的是（　　）
A．速度先增大后减小
B．加速度先增大后减小
C．速度逐渐减小
D．加速度逐渐增
4．如图所示，A、B为质量相等的小球，由细线相连，再用轻质弹簧悬挂起来，则将A、B间细线烧断的瞬时两球的加速度分别为（　　）
A．
；，向下
B．
，向上；，向下
C．
，向上；，向下
D．
；
5．在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图所示，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，下列说法错误的是（　　）
A．当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度不等于零
B．当物块的速度为零时它所受的合力不为零
C．物块接触弹簧后即做减速运动
D．物块接触弹簧后先加速后减速
6．迄今为止，我国是世界上第三个拥有空间站的国家，空间站的建立为我国在科技领域展示了广阔的前景；如图为采用动力学方法测量空间站质量的原理图。已知飞船质量为3.0×103kg，其推进器的平均推力F为900N，在飞船与空间站对接后，推进器工作5s内，测出飞船与空间站的速度变化为0.05m/s，则空间站的质量为（　　）
A．9.0×104kg
B．8.7×104kg
C．9.3×104kg
D．8.0×104kg
7．金属球用细绳挂在车厢内，并相对于车静止，位置如图1所示。下列选项中能导致球突然从如图1位置变成如图2位置的是（　　）
A．车向西起动
B．车做匀速直线运动
C．车向东直线运动时加速
D．车向东直线运动时减速
8．如图所示，在光滑水平面上，质量的物体在大小为30N、方向水平向右的力作用下运动，物体加速度的大小和方向分别为（　　）
A．，水平向左
B．，水平向左
C．，水平向右
D．，水平向右
9．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A的质量是小球B的两倍，重力加速度大小为g）（　　）
A．
B．，
C．，
D．，
10．如图所示，一物体在与水平方向成角的力F作用下，沿着水平天花板做匀速直线运动。从某时刻（设）起，力F大小不变，力F的方向沿逆时针方向缓慢旋转到。若物体与天花板间的动摩擦因数为，物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，天花板足够长，下列判断正确的是（　　）
A．在时刻之前，物体可能向左做匀速直线运动
B．在时刻之前，物体受到的摩擦力大小可能为零
C．在时刻之后，物体做减速运动，最后从天花板掉下来
D．在时刻之后，物体做减速运动，且加速度越来越大，直到停止运动
11．一个质量为m的物体，在粗糙水平面上受到水平推力F的作用，产生的加速度大小为a，当水平推力变为2F时，则物体的加速度（　　）
A．小于2a
B．大于2a
C．等于2a
D．大于a小于2a
12．物体在几个力作用下保持静止，现只有一个力逐渐减小到零又逐渐增大到原值，则在力变化的整个过程中，物体的运动情况是（　　）
A．加速度由零逐渐增大到某一数值后，又逐渐减小到零
B．速度由零逐渐增大到某一数值后，又逐渐减小到零
C．位移一直增大
D．物体先沿该力的反方向运动，再沿力的方向运动
13．一质点做直线运动的v—t图像如图所示，下列选项正确的是（
）
A．在2
~
4s内，质点所受合外力为零
B．质点在0
~
2s内的加速度比4
~
6s内的加速度大
C．在第4s末，质点离出发点最远
D．在0
~
6s内，质点的平均速度为5m/s
14．如图所示，质量分别为m和2m的A和B两球用轻弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态，如果将悬挂A球的细线剪断，此时A和B两球所受的弹力分别为TA和TB，瞬时加速度分别为aA、aB则（　　）
A．TA=3mg，TB=2mg
B．TA=2mg，TB=2mg
C．aA=3g，aB=g
D．aA=3g，aB=0
15．关于速度、加速度、合力的关系，下列说法正确的是（　　）
A．原来静止在光滑水平面上的物体，受到水平推力的瞬间，物体立刻获得加速度
B．加速度的方向与合力的方向可能相反
C．合力变小，物体的速度一定变小
D．在匀加速直线运动中，速度、加速度与合力的方向是相同的
16．将一质量为1kg的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点。运动过程中的阻力大小恒定，方向与运动的方向相反，该过程v-t图像如图所示。g=10m/s2，求：
（1）从抛出点到小球最高点间的加速度大小和位移的大小；
（2）小球所受的阻力的大小；
（3）小球落回到抛出点时的速度大小。
17．如图所示，在北京冬奥会上，质量为50kg的滑雪运动员，在倾角为30°的斜坡顶端从静止开始匀加速下滑100m到达坡底，用时10s，求：
（1）运动员下滑过程中的加速度大小；
（2）运动员下滑过程中所受阻力的大小。
18．第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京和张家口举行，这激发了民众的清雪热情。如图所示，某滑雪者以的初速度在倾角为的长山坡上沿直线匀加速滑下，在的时间内，沿长山坡滑下的路程为。已知滑雪者与雪具的总质量，
求：（1）滑雪者的加速度大小；
（2）滑雪者与雪具所受合外力的大小。
19．一粗糙斜面固定在水平地面上，质量为的物体在倾角为的斜面底端，以的初速度冲上斜面，物体与斜面间的动摩擦因数，g取，求：
（1）物体沿斜面上滑过程中的加速度a的大小；
（2）物体沿斜面上滑的最大距离；
（3）通过计算分析物体上滑到最高点后是否可以沿斜面下滑，若可以下滑求出物块沿斜面下滑的加速度。设物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
参考答案
1．A
【详解】
对质量为M的物体受力分析，设动摩擦因数为为，根据牛顿第二定律有
解得
故a与F关系图象的斜率表示质量的倒数，由图象可得
图象的纵轴截距表示，由图象可得
故A正确，BCD错误。
故选A。
2．A
【详解】
整体向下匀加速直线运动，加速度方向沿斜面向下，则B的加速度方向沿斜面向下。根据牛顿第二定律知，B的合力沿斜面向下，则B一定受到水平向左的摩擦力以及重力和支持力的作用。
故选A。
3．B
【详解】
BD．由于质点在五个力的作用下保持静止上，则其所受合力为零.这就相当于受两个等大反向的力：某个力和其余几个力的合力.其中某个力逐渐减小，而其余几个力的合力是不变的，则其合力就在这个力的反方向逐渐增大，这个力再由零增大到原来大小，则合力又会逐渐减小直到变为零，所以合力变化为先增大后减小，故加速度a先增大后减小，因此B正确，D错误；
AC．合外力的方式始终与其余几个力的合力保持一致.由牛顿第二定律
知其加速度先增大后减小.又由于其合外力方向始终不变，则加速度方向始终不变，所以其速度会一直增大.最后再增大到原来值时开始做匀速直线运动，因此A错误，C错误。
故选B。
4．C
【详解】
对整体分析，根据平衡条件可知，弹簧的拉力为
剪断细绳的瞬间，对A分析可知，瞬间加速度
方向竖直向上，对B分析可知，只受重力的作用，故加速度的大小为
方向向下，故D正确，ABC错误。
故选C。
5．C
【详解】
物体接触弹簧后，受到弹簧弹力的作用，物体受到的合外力逐渐变小，由牛顿第二定律可知物体加速度减小，但仍然向右加速;随着弹力的增大，当力F等于弹力时，加速度减为零速度最大；当弹力继续增大，弹力大于F时加速度反向，物体做减速运动直至速度减到零，此时物体的加速度最大，合力不为零，故
ABD正确，C错误。
此题选择不正确的，故选C。
6．B
【详解】
飞船与空间站整体加速度为
由牛顿第二定律知，空间站质量
故B正确。
故选B。
7．C
【详解】
A．车向西起动，则加速度向西，球应该向东摆动，选项A错误；
B．车做匀速直线运动，则小球悬线在竖直方向，选项B错误；
C．车向东直线运动时加速，则加速度向东，小球向西摆动，选项C正确；
D．车向东直线运动时减速，则加速度向西，则小球向东摆动，选项D错误。
故选C。
8．C
【详解】
加速度的方向与力F的方向相同为水平向右，加速度的大小为
故选C。
9．C
【详解】
设AB两个小球的质量为2m和m，以AB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
T=3mgtan60°=3mg
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C。
10．D
【详解】
AB．在时刻之前，物体做匀速直线运动，所受合力一定为零，物体所受的滑动摩擦力只能向左且不为零，因此物体只能向右做匀速直线运动，故A、B错误；
CD．时，有
在时刻之后，变大，力F在水平方向的分力减小，滑动摩擦力增大，合力向左，加速度增大，物体做减速运动，最后静止，故C错误，D正确。
故选D。
11．B
【详解】
当力F作用在物体上时
F-f=ma
当用2F作用时
2F-f=ma′
两式可得
f=m(a′-2a)>0
即
a′>2a
故选B。
12．AC
【详解】
物体在几个共点力作用下处于静止状态，合力等于零，其中一个力逐渐变小到零后又逐渐复原，合力先增大后减小，根据牛顿第二定律得，加速度先增大后减小。加速度的方向始终与速度方向相同，速度逐渐增大直到最大值，物体一直沿该力的反方向运动，位移一直增大。
故选AC。
13．AD
【详解】
A．由题图可知，在2
~
4s内，质点做匀速直线运动，所以所受合外力为零，A正确；
B．由题图可知，质点在0
~
2s内加速度大小为5m/s2，4
~
6s内加速度大小为10m/s2，B错误；
C．由题图可知，在第5s末，质点离出发点最远，C错误；
D．在0
~
6s内，质点的位移为
平均速度
=
=
5m/s
D正确。
故选AD。
14．BD
【详解】
分析B球原来受力如图所示，则
剪断细线后弹簧形变不会瞬间恢复，故B球受力不变，，分析A球原来受力如图乙所示，则
故
剪断细线，变为0，F大小不变，A球受力如图丙所示，由牛顿第二定律得
解得
故BD正确，AC错误。
故选BC。
15．AD
【详解】
A．力与加速度具有瞬时性关系，则原来静止在光滑水平面上的物体，受到水平推力的瞬间，物体立刻获得加速度，选项A正确；
B．加速度的方向与合力的方向一定相同，选项B错误；
C．合力变小，物体的加速度一定变小，但是速度不一定减小，选项C错误；
D．加速度和合力的方向一定相同，而在匀加速直线运动中，速度和加速度方向一定相同，则速度、加速度与合力的方向都是相同的，选项D正确。
故选AD。
16．（1）12m/s2，24m；（2）2N；（3）m/s
【详解】
（1）由图像可知，t=2s时到达最高点，由斜率可得加速度大小
面积即为位移
（2）上升时
解得
（3）下降时
解得
由
解得
17．（1）；（2）150N
【详解】
（1）根据可得运动员下滑过程中的加速度大小
（2）运动员下滑过程中根据牛顿第二定律
解得
18．（1）；（2）
【详解】
（1）由位移时间公式
解得
代入数据得
滑雪者的加速大小为
（2）根据牛领第二定律
代入数据得
滑雪者与雪具所受合外力的大小为
19．(1)；(2)20m；(3)
可以沿斜面下滑，
【详解】
(1)物体上滑时，受力情况如甲图
根据牛顿第二定律，有
根据摩擦力公式，有
联立，可得
(2)设物体沿斜面上滑的最大距离为x，有
(3)因为
所以物体能沿斜面下滑，受力情况如乙图
根据牛顿第二定律，有
联立，可得