6.2 牛顿第二定律 课后限时作业（Word版，含解析）

牛顿第二定律
(时间：40分钟　分值：100分)
基础练
一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)
1．(多选)关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是(　　)
A．加速度和力是瞬时对应关系，即加速度与力是同时产生、同时变化、同时消失的
B．物体只有受到力的作用时，才有加速度，才有速度
C．任何情况下，加速度的方向总与合外力方向相同，也总与速度的方向相同
D．当物体受到几个力的作用时，可把物体的加速度看成是各个力单独作用时产生的各个加速度的矢量和
2．(多选)在牛顿第二定律的数学表达式F＝kma中，有关比例系数k的说法，正确的是(　　)
A．k的数值由F、m、a的数值决定
B．k的数值由F、m、a的单位决定
C．在国际单位制中k＝1
D．在任何情况下k都等于1
3．物体受10 N的水平拉力作用，恰能沿水平面匀速运动，当撤去这个拉力后，物体将(　　)
A．匀速运动
B．立即停止运动
C．产生加速度，做匀减速运动
D．产生加速度，做匀加速运动
4．如图所示，一个铁球从竖直在地面上的轻质弹簧的正上方某处自由落下，接触弹簧后将弹簧弹性压缩．从它接触弹簧开始到弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度和受到的合外力的变化情况是(　　)
A．合力变小，速度变小
B．合力变小，速度变大
C．合力先变小后变大，速度先变小后变大
D．合力先变小后变大，速度先变大后变小
5．如图所示，质量为m＝10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间动摩擦因数为0.2．与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20 N的作用，则物体产生的加速度大小和方向是(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
6．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μ的水平地面上做匀减速运动，不计其他外力及空气阻力，则中间一质量为m的土豆A受到其他土豆对它的作用力大小应是(　　)
A．mg B．μmg
C．mg D．mg
二、非选择题(14分)
7．一个静止在水平地面上的物体质量是2 kg，在6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力是4.2 N．求物体在4 s末的速度和4 s内发生的位移．
提升练
一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)
1．一个质量为2 kg的物体，在5个共点力的作用下保持静止．若同时撤消其中大小分别为15 N和10 N的两个力，其余的力保持不变，此时该物体的加速度大小可能是(　　)
A．2 m/s2 B．3 m/s2
C．12 m/s2 D．15 m/s2
2．(多选)“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳．质量为m的小明，如图所示，静止悬挂时(小明两侧绳长相同)，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时(　　)
A．速度为零
B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下
C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上
D．加速度a＝g，方向竖直向下
3．如图所示，A、B为两个相同物块，由轻质弹簧k和细线l相连，悬挂在天花板上处于静止状态，若将l剪断，则在刚剪断时，A、B的加速度大小aA、aB分别为(　　)
A．aA＝0，aB＝0 B．aA＝0，aB＝g
C．aA＝g，aB＝g D．aA＝g，aB＝0
4．(多选)一质量为m＝1 kg的物体在水平恒力F作用下水平运动，1 s末撤去恒力F，其v t图象如图所示，则恒力F和物体所受阻力f的大小是(　　)
A．F＝8 N B．F＝9 N
C．f＝2 N D．f＝3 N
二、非选择题(本题共2小题，共26分)
5．(13分)如图所示，沿水平方向做匀加速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg．求：(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(1)车厢运动的加速度；
(2)悬线对球的拉力．
6．(13分)大连某条道路上，规定车辆行驶速度不得超过30 km/h，在一次交通事故中，肇事车是一辆卡车，测得这辆车紧急刹车(车轮被抱死)时留下的刹车痕迹长为7.6 m．经过测试得知这种轮胎与路面间的动摩擦因数为0.7，请判断该车是否超速．(g取10 m/s2)
参考答案：
基础练
一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)
1．(多选)关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是(　　)
A．加速度和力是瞬时对应关系，即加速度与力是同时产生、同时变化、同时消失的
B．物体只有受到力的作用时，才有加速度，才有速度
C．任何情况下，加速度的方向总与合外力方向相同，也总与速度的方向相同
D．当物体受到几个力的作用时，可把物体的加速度看成是各个力单独作用时产生的各个加速度的矢量和
AD　[根据牛顿第二定律的瞬时性，选项A正确；物体只有受到力的作用时，才有加速度，但速度有无与物体是否受力无关，选项B错误；任何情况下，加速度的方向总与合外力方向相同，但与速度的方向没关系，选项C错误；根据牛顿第二定律的独立性，选项D正确．]
2．(多选)在牛顿第二定律的数学表达式F＝kma中，有关比例系数k的说法，正确的是(　　)
A．k的数值由F、m、a的数值决定
B．k的数值由F、m、a的单位决定
C．在国际单位制中k＝1
D．在任何情况下k都等于1
BC　[物理公式在确定物理量之间的数量关系的同时也确定了物理量的单位关系．在F＝kma中，只有m的单位取kg，a的单位取m/s2，F的单位取N时，k才等于1，即在国际单位制中k＝1，故B、C正确．]
3．物体受10 N的水平拉力作用，恰能沿水平面匀速运动，当撤去这个拉力后，物体将(　　)
A．匀速运动
B．立即停止运动
C．产生加速度，做匀减速运动
D．产生加速度，做匀加速运动
C　[物体在水平拉力作用下做匀速运动，说明物体受到一个与拉力等大反向的摩擦力的作用，当撤去拉力后，在摩擦力作用下，物体产生一个向后的加速度，做匀减速运动，C正确．]
4．如图所示，一个铁球从竖直在地面上的轻质弹簧的正上方某处自由落下，接触弹簧后将弹簧弹性压缩．从它接触弹簧开始到弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度和受到的合外力的变化情况是(　　)
A．合力变小，速度变小
B．合力变小，速度变大
C．合力先变小后变大，速度先变小后变大
D．合力先变小后变大，速度先变大后变小
D　[铁球接触弹簧前，做自由落体运动，有一向下的速度．铁球接触弹簧后，在整个压缩弹簧的过程中，仅受重力G和弹簧弹力F的作用．开始压缩时，弹簧的弹力F小于物体的重力G，合外力向下，铁球向下做加速运动．但随着铁球向下运动，弹簧形变量增大，弹力随之增大，合外力减小，加速度减小，但速度增大．当弹簧弹力增至与重力相等的瞬间，合力为零，加速度为零，速度最大．此后，弹簧弹力继续增大，弹力大于重力，合力向上且逐渐增大，加速度向上且逐渐增大，直至铁球速度逐渐减小为零，此时弹簧压缩量最大．]
5．如图所示，质量为m＝10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间动摩擦因数为0.2．与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20 N的作用，则物体产生的加速度大小和方向是(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
B　[取向右为正方向，由牛顿第二定律得F＋f＝ma，而f＝μmg，解得a＝＝4 m/s2，故物体的加速度大小是4 m/s2，方向水平向右，B正确．]
6．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μ的水平地面上做匀减速运动，不计其他外力及空气阻力，则中间一质量为m的土豆A受到其他土豆对它的作用力大小应是(　　)
A．mg B．μmg
C．mg D．mg
C　[土豆A受力如图，在水平方向上土豆具有和箱子共同的水平加速度a，由牛顿第二定律知：a＝μg，土豆A的合外力F1＝μmg．竖直方向上土豆A所受重力F2＝mg，所以其他土豆对它的作用力的大小F＝＝mg．]
二、非选择题(14分)
7．一个静止在水平地面上的物体质量是2 kg，在6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力是4.2 N．求物体在4 s末的速度和4 s内发生的位移．
解析：由牛顿第二定律得：F－f＝ma
所以物体的加速度a＝＝m/s2＝1.1 m/s2
物体在4 s末的速度
v＝at＝1.1×4 m/s＝4.4 m/s
4 s内发生的位移s＝at2＝×1.1×16 m＝8.8 m．
答案：4.4 m/s　8.8 m
提升练
一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)
1．一个质量为2 kg的物体，在5个共点力的作用下保持静止．若同时撤消其中大小分别为15 N和10 N的两个力，其余的力保持不变，此时该物体的加速度大小可能是(　　)
A．2 m/s2 B．3 m/s2
C．12 m/s2 D．15 m/s2
BC　[剩余的三个力的合力与大小为15 N和10 N的两个力的合力等大反向，合力范围为5 N≤F≤25 N，则加速度的范围为2.5 m/s2≤a≤12.5 m/s2，选项B、C正确．]
2．(多选)“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳．质量为m的小明，如图所示，静止悬挂时(小明两侧绳长相同)，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时(　　)
A．速度为零
B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下
C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上
D．加速度a＝g，方向竖直向下
AB　[速度不能发生突变，左侧橡皮绳断裂瞬间，小明速度为零，选项A正确；断裂前，FT左＝FT右＝mg，受力分析如图所示．橡皮绳形变量比较大，不会发生突变，断裂瞬间，FT右与mg合力沿断裂绳的反向延长线，大小等于mg，选项B正确．]
3．如图所示，A、B为两个相同物块，由轻质弹簧k和细线l相连，悬挂在天花板上处于静止状态，若将l剪断，则在刚剪断时，A、B的加速度大小aA、aB分别为(　　)
A．aA＝0，aB＝0 B．aA＝0，aB＝g
C．aA＝g，aB＝g D．aA＝g，aB＝0
C　[剪断细线前物块A受重力、细线竖直向下的拉力和弹簧竖直向上的拉力，细线的拉力等于mg，由平衡条件可知弹簧对物块A的拉力等于2mg，刚剪断细线时，物块A受到弹簧竖直向上的拉力和重力，由于弹簧的形变没有变化，弹簧对物块A的作用力仍为2mg，所以物块A受到的合力方向竖直向上，大小为mg，aA＝＝＝g，方向竖直向上；刚剪断细线时，物块B只受重力作用，加速度aB为重力加速度g，方向竖直向下．]
4．(多选)一质量为m＝1 kg的物体在水平恒力F作用下水平运动，1 s末撤去恒力F，其v t图象如图所示，则恒力F和物体所受阻力f的大小是(　　)
A．F＝8 N B．F＝9 N
C．f＝2 N D．f＝3 N
BD　[撤去恒力F后，物体在阻力作用下运动，由v t图象可知，1～3 s内物体的加速度为3 m/s2，由牛顿第二定律f＝ma可知，阻力f＝3 N；由图象可知在0～1 s内其加速度为6 m/s2，由牛顿第二定律F－f＝ma′，可求得F＝9 N．B、D正确．]
二、非选择题(本题共2小题，共26分)
5．(13分)如图所示，沿水平方向做匀加速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg．求：(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(1)车厢运动的加速度；
(2)悬线对球的拉力．
解析：(1)球和车厢相对静止，它们的运动情况相同，小球受力分析如图所示，由牛顿第二定律得：mgtan 37°＝ma，
解得a＝7.5 m/s2，
即车厢的加速度大小为7.5 m/s2，方向为水平向右．
(2)悬线对球的拉力F＝＝1.25mg＝12.5 N，方向沿绳向上．
答案：见解析
6．(13分)大连某条道路上，规定车辆行驶速度不得超过30 km/h，在一次交通事故中，肇事车是一辆卡车，测得这辆车紧急刹车(车轮被抱死)时留下的刹车痕迹长为7.6 m．经过测试得知这种轮胎与路面间的动摩擦因数为0.7，请判断该车是否超速．(g取10 m/s2)
解析：刹车时的合力：F＝μmg
由牛顿第二定律F＝ma得
刹车时的加速度a＝＝μg＝7 m/s2
由运动学公式v2－v＝－2ax得v0≈10.3 m/s≈37.1 km/h>30 km/h，所以该车超速．
答案：超速
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