4.3牛顿第二定律 同步练习（Word版含答案）

4.3牛顿第二定律 同步练习
一、单选题
1．如图所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在动摩擦因数为的水平地面上滑行做匀减速运动，已知土豆连同箱子的总质量为M，不计其他外力及空气阻力，则其中一个质量为m的土豆A相对箱子静止，则A受其他土豆对它的作用力F的大小是（　　）
A． B．
C． D．
2．跳高运动员从地面跳起，这是由于（　　）
A．运动员给地面的压力等于运动员受的重力
B．地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力
C．地面给运动员的支持力大于运动员受的重力
D．地面给运动员的支持力等于运动员给地面的压力
3．如图所示，质量为m的小球在轻弹簧和水平轻绳作用下处于静止状态，弹簧与竖直方向夹角为θ。设重力加速度为g，剪断轻绳的瞬间，小球加速度大小和方向分别为（　　）
A．g，沿切线方向 B．gsinθ，沿切线方向
C．gcosθ，沿水平方向 D．gtan θ，沿水平方向
4．一个物体质量为2kg，在几个力作用下处于静止状态，现把一个大小为10N的力撤去，其他力保持不变，则该物体将（　　）
A．沿该力的方向开始做匀加速运动，加速度的大小是5m/s2
B．沿该力的相反方向做匀加速运动，加速度的大小是5m/s2
C．沿该力的方向做匀加速直线运动
D．由于惯性，物体仍保持原来的静止状态不变
5．关于物体所受的合力，下列说法正确的是（　　）
A．物体所受的合力不为零，其加速度不可能为零
B．物体所受的合力的方向，就是物体运动的方向
C．物体所受的合力与物体运动的加速度无直接关系
D．物体所受的合力为零，则加速度不一定为零
6．雨滴自高空由静止开始落下。已知雨滴下落过程中所受空气阻力随其运动速度增大而增大，在整个下落过程中，雨滴的运动情况是（　　）
A．先加速下落，后减速下落
B．先加速下落，后匀速下落
C．先加速下落，中间匀速下落，最后减速下落
D．开始下落后立即匀速运动，最后加速下落
7．一质量为m的物体静置于光滑的水平地面上，物体受到的水平拉力可按如图所示的四种方式随时间变化，以水平向右为正方向。在四种受力情况下，物体在3t时刻的速率最小的是（　　）
A． B．
C． D．
8．物块A1、A2、B1和B2的质量均为m， A1、 A2用刚性轻杆连接，B1、B2用轻质弹簧连结，两个装置都放在水平的木板上，处于平衡状态，如图所示。今突然撤去木板，让物块下落，在除去木板的瞬间， A1、A2的加速度分别为aA1和aA2， B1、B2 的加速度分别为aB1和aB2，则（　　）
A．aA1=g，aA2=g， aB1=0，aB2=2g B．aA1=g， aA2=2g， aB1=g，aB2=g
C．aA1=g， aA2=g， aB1=g，aB2=g D．aA1=0， aA2=2g，aB1=0， aB2=2g
9．新疆长绒棉因质量美誉世界。长绒棉从犁地、播种、植保到采收，已基本实现全自动化。如图为无人机为棉花喷洒农药。无人机悬停在某一高度，自静止开始沿水平方向做匀加速运动，2.8s达到作业速度，开始沿水平方向匀速作业，已知作业前无人机和农药总质量为25kg，无人机作业速度为7m/s，重力加速度为。则在加速阶段空气对无人机的作用力约为（　　）
A．250N B．258N C．313N D．358N
10．如图所示，光滑的水平面上，质量均为m的A、B两个小球之间系一根轻质弹簧，A紧靠墙壁，系统在推力F作用下处于静止状态，在突然撤去力F的瞬间（　　）
A．A球加速度的大小为 B．A球加速度的大小为
C．B球加速度的大小为 D．B球加速度的大小为
11．我国海军在南海某空域举行实兵对抗演练。如图所示，某一直升机在匀速水平飞行过程中遇到突发情况，立即改为沿虚线方向斜向下加速飞行，则空气对其作用力可能是（　　）
A．F1 B．F2 C．F3 D．以上选项可能都有可能
12．如图所示，竖直放置在水平面上的轻弹簧上叠放着两个物块A、B，它们的质量都是2kg，都处于静止状态，若突然将一个大小为10N的竖直向下的压力加在A上，在此瞬间，A对B的压力大小为（　　）
A．30N B．25N C．15N D．10N
13．如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆的下端固定有质量为的小球。重力加速度为。现使小车以加速度大小为向右做匀减速直线运动，下列说法正确的是（　　）
A．杆对小球的弹力一定竖直向上 B．杆对小球的弹力一定沿杆向上
C．杆对小球的弹力大小为 D．杆对小球的弹力大小为
14．如图所示，一长方体铁箱在水平恒力作用下沿粗糙水平面向右做匀加速直线运动，铁箱内一小木块恰好能静止在后壁上。下列说法正确的是（　　）
A．地面对铁箱的摩擦力大小等于水平拉力的大小
B．铁箱对地面的压力大小等于铁箱的重力大小
C．木块对铁箱的压力大小大于铁箱对木块的支持力大小
D．铁箱对木块的摩擦力大小等于木块的重力大小
15．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
16．工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料，质量为70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以1.0m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，g取10m/s2，则工人对地面的压力大小为（　　）
A．880N B．920N C．520N D．480N
17．如图所示，位于水平地面上的质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做匀加速运动。若木块与地面之间的动摩擦因数为μ ， 则木块的加速度为（　　）
B．
C． D．
二、解答题
18．如图所示，沿倾角为θ的斜面向上拉一个质量为m的方木箱，拉力F与斜面平行，木箱与斜面的动摩擦因数为μ，木箱沿斜面向上运动的距离为s。（从静止加速运动）
（1）画出木箱所受到的力的示意图。
（2）写出合力的表达式。
（3）求木箱通过距离s所用的时间t。
19．如图所示，三段细绳、和的一端结于点，下端悬挂的物块质量为，与竖直方向的夹角为，取，试求：
（1）细绳的拉力大小；
（2）细绳的拉力大小；
（3）烧断细绳瞬间物块加速度多大？
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．D
【详解】
对土豆分析，土豆受重力、其它土豆对它的作用力
根据牛顿第二定律得
解得
根据平行四边形定则，其它土豆对它的作用力
ABC错误，D正确。
故选D。
2．C
【详解】
运动员受到重力和地面的支持力，之所以能起跳是因为地面对运动员的支持力大于运动员的重力，产生向上的加速度。
运动员对地面的压力等于地面对运动员的支持力，而支持力大于运动员的重力，所以运动员对地面的压力大于运动员的重力，故C正确，ABD错误。
故选C。
3．D
【详解】
小球静止时轻绳的拉力为
当剪轻绳的瞬时，弹簧弹力不能突变，则弹簧弹力与重力的合力应该水平向左，大小等于
根据牛顿第二定律可知，小球的加速度为
方向沿水平向左。
故选D。
4．B
【详解】
物体刚开始处于静止状态，其所受合力为零，撤去一个大小为10N的力，则物体所受其他力的合力大小为10N，方向与撤去的10N的力方向相反，据牛顿第二定律可得
则物体沿该力相反方向做匀加速运动，加速度大小为5m/s2。
故选B。
5．A
【详解】
AD．若物体所受合力不为零，则其加速度一定不为零，反之亦然， D错误A正确；
BC．合力的方向与加速度方向相同，与速度方向无关，且合力与加速度有直接的因果关系，BC错误。
故选A。
6．B
【详解】
雨滴开始下落的时候，速度很小，阻力也小，重力的方向向下，阻力的方向向上，故重力和阻力的合力方向向下，故雨滴做加速运动，随着速度的增加，阻力也越来越大，当阻力增加到和重力相等的时候，雨滴做匀速运动。
故选B。
7．B
【详解】
对比四幅图，力的大小不变，物体质量不变，则由牛顿第二定律可知，物体加速度大小不变，设大小为a。A选项中前2t内，力向反方向，2t~3t内，力向正方向，则物体在3t时刻的速率为
vA=2at-at=at
同理可得BCD三选项中，物体在3t时刻的速率分别为
vB=at-at=0
vC=2at
vD=3at
故选B。
8．A
【详解】
在除去木板的瞬间，采用整体法研究A1、A2所受的力。A1、A2由于用刚性轻杆连接，加速度一定相等，将一起下落，整体的加速度等于重力加速度g。采用隔离法研究B1、B2受到的力，在除去木板前，根据平衡条件得知，弹簧的弹力大小等于mg，木板对B2的支持力大小等于2mg。在除去木板的瞬间，弹簧的弹力没有来得及变化，B1的受力情况不变，则B1所受合力为零，即
B2受到重力mg和弹簧压力mg，所以合力大小为2mg，即
故A正确，BCD错误。
故选A。
9．B
【详解】
根据加速度定义得
根据力的合成得
故选B。
10．D
【详解】
AB．在突然撤去力F的瞬间，弹簧的弹力保持不变，对A球受力分析，A球还是处于静止状态，所以A球的加速度为0，则AB错误；
CD．在突然撤去力F的瞬间，弹簧的弹力保持不变，对B球受力分析，由牛顿第二定律可知
所以C错误；D正确；
故选D。
11．C
【详解】
飞机受到重力和空气的作用力，沿如图所示虚线斜向下加速飞行时加速度的方向沿虚线的方向，根据牛顿第二定律可知合外力的方向就沿虚线的方向；所以空气对直升飞机的作用力可能只有F3。
故选C。
12．B
【详解】
物体AB整体受力平衡，受重力和支持力，合力为零，故弹簧的支持力为40N；突然对物体A施加一个竖直向下的10N的压力，对AB整体而言，受到重力、弹簧弹力和压力，合力等于压力，根据牛顿第二定律，有
解得
再对物体A受力分析，受到压力、重力和支持力，根据牛顿第二定律，有
联立解得
解得
根据牛顿第三定律，A对B的压力大小等于B对A的支持力，故A对B的压力大小为25N，故ACD错误，B正确。
故选B。
13．C
【详解】
ABD．小球向右做匀减速运动，则加速度向左，合外力向左，对小球受力分析如图
由图可知，当a大小未知时，杆上的弹力与竖直方向夹角不能确定，方向不是沿杆向上，也不是竖直向上，但是F>mg， ABD错误；
C．由几何关系可知
C正确。
故选C。
14．D
【详解】
A．铁箱向右加速，则对铁箱和木块的整体
F-f=Ma
即地面对铁箱的摩擦力大小小于水平拉力的大小，A错误；
B．竖直方向上，铁箱对地面压力大小等于铁箱与木块的重力之和，B错误；
C．木块对铁箱的压力与铁箱对木块的支持力是一对相互作用力，大小相等，C错误；
D．小木块与铁箱相对静止，具有相同的加速度，则在竖直方向上铁箱对木块的摩擦力大小等于木块的重力，D正确。
故选D。
15．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。
16．D
【详解】
以建筑材料为研究对象，由牛顿第二定律得
得
以人为研究对象，由平衡条件得
代入数据解得
故D正确，ABC错误。
故选D。
17．D
【详解】
对物体受力分析可知，物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用，在水平方向有
竖直方向有
滑动摩擦力
根据以上三式联立可以求得
故选D。
18．（1） ；（2）Fx=FN mgcosθ=0，Fy=F mgsinθ μmgcosθ；（3）
【详解】
解：（1）木箱受到重力mg、拉力F、摩擦力Ff、斜面支持力FN，木箱所受到的力的示意图，如图所示，
（2）用正交分解法求解，建立平面直角坐标系，垂直斜面向上为x轴；沿斜面向上为y轴，合力的表达式：在垂直斜面方向的合力
Fx=FN mgcosθ=0
在沿斜面方向的合力
Fy=F Ff=F mgsinθ μmgcosθ
（3）木箱沿斜面运动的加速度，由牛顿第二定律得
木箱通过距离s所用的时间，由位移公式，可得
19．（1）40N；（2）；（3）
【详解】
对结点O受力分析如图所示
（1）根据平衡条件可得
受到的拉力
（2）受到的拉力
（3）烧断细绳瞬间，物块只受重力作用，根据牛顿第二定律可得加速度为
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