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

4.3牛顿第二定律
一、单选题
1．一艘在太空飞行的宇宙飞船，开动推进器后受到的推力是2000N，开动4s的时间，速度的改变量为8m/s，则宇宙飞船的质量为（　　）
A．1000kg B．2000kg C．3000kg D．4000kg
2．如图所示，质量均为m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两球的瞬时加速度aA、aB的大小分别是（重力加速度为g）（　　）
A．aA=0，aB=0 B．aA=g，aB=g C．aA=2g，aB=0 D．aA=2g，aB=g
3．如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，若已知飞船质量为4.0×103kg，，其推进器的平均推力为800N，在飞船与空间站对接后，推进器工作5s内测出飞船和空间站速度变化是0.05m/s，则空间站的质量为（　　）
A．7.6×104kg B．8.0×104kg C．4.0×104kg D．4.0×104kg
4．如图所示，幼儿园的滑梯长度不变，高度可调，一个小朋友坐在上面可以从静止下滑，设小朋友与滑梯间动摩擦因数恒定，若换一个体重大的小朋友，则（　　）
A．仍以相同加速度下滑
B．会以更大的加速度下滑
C．会以较小的加速度下滑
D．不能滑下滑梯
5．一辆汽车在受到恒定阻力的作用下做加速度减小的加速运动，则（　　）
A．汽车的牵引力不断增加
B．汽车的牵引力不断减小，可能小于阻力
C．汽车所受的合外力不断增加
D．汽车所受的合外力不断减小
6．雨滴从高空由静止下落，其所受空气阻力与速度大小成正比，则在雨滴下落的整个过程中（　　）
A．做加速度减小的加速运动，最终匀速运动
B．先做加速度减小的加速运动，后做加速度增加的减速运动，最终静止
C．先做加速度减小的加速运动，后做加速度减小的减速运动，最终静止
D．先做加速度减小的加速运动，后做加速度减小的减速运动，最终匀速运动
7．如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上匀加速前进。货箱中石块A的质量为m，重力加速度为g，已知周围与石块A接触的物体对它的作用力的合力为F，则货车的加速度大小为（　　）
A． B． C． D．无法确定
8．某人想测量地铁启动过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁起动后的某段加速过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时情景的照片，拍摄方向跟地铁前进方向垂直。细绳偏离竖直方向约为，估算此时地铁的加速度是多少（　　）
A． B． C． D．
9．如图所示，粗糙水平地面上放置两个物体A、B，质量分别为1kg、2kg，与地面的动摩擦因数分别为0.1、0.2.在水平力F的作用下，两个物体一起向右做加速度为1m/s2的匀加速运动，重力加速度g=10m/s2，则F为（　　）
A．3N B．5N C．8N D．10N
10．如图所示，一轻弹簧的左端固定在墙壁上，右端连接一个小球，小球放置在光滑水平地面上。弹簧处于原长时，小球在位置O。将小球拉至位置A（弹簧处于弹性限度内），然后由静止释放。各示意图中正确反映小球速度v随时间t变化关系的是（　　）
A． B．
C． D．
11．一个物体质量为3kg，在几个力作用下处于静止状态，现把一个大小为18N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直线运动，加速度的大小是
B．沿该力的相反方向做匀加速直线运动，加速度的大小是
C．运动方向不确定，加速度的大小也不确定
D．由于惯性，物体仍保持原来的静止状态不变
12．如图，倾角为30°、质量为的斜面体置于光滑水平面上。轻弹簧的上端固定在斜面体的顶端A处，下端拴一质量为的小球。现让系统在水平恒力F的作用下以加速度大小为水平向左做匀加速直线运动。已知重力加速度大小为g，静止时弹簧与斜面平行，不计一切摩擦和空气阻力。若突然撤去力F，在撤去力F的瞬间，假设小球与斜面之间的弹力不变，则（　　）
A．弹簧的弹力大小为 B．小球对斜面的压力大小为
C．斜面体的加速度大小为 D．小球的加速度大小为0
二、多选题
13．如图所示，人用手托着质量为m的苹果沿水平方向向左做加速度为a的匀加速直线运动，苹果与手的动摩擦因数为，重力加速度为g， 则（　　）
A．苹果受到竖直方向重力和支持力外，还受到向左的摩擦力
B．苹果受到竖直方向重力和支持力外，还受到向右的摩擦力
C．手对苹果的摩擦力大小为mg
D．手对苹果的摩擦力大小为ma
14．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，一质量为m的物块A用细线跨过滑轮与质量为M的物块B连接（与A相连的细线与斜面平行，与B相连的细线处于竖直状态）； 物块B与固定在地面上的轻弹簧拴接，系统处于静止状态。已知重力加速度为g，则（　　）
A．剪断细线的瞬间，物块B的加速度大小可能为g
B．剪断细线的瞬间，物块B的加速度大小可能为零
C．剪断弹簧的瞬间，物块B的加速度大小可能为零
D．剪断弹簧的瞬间，物块B的加速度大小可能为g
15．如图所示，一细线的两端固定于倾角为的光滑楔形滑块的顶端O处，另一端拴一质量为m的小球。重力加速度为g，不计空气阻力，当水球与滑块一起以加速度a水平向左加速运动时，细线的拉力大小可能为（ ）
A． B．
C． D．
三、解答题
16．如图所示，用的水平恒力把质量为的物块（可视为质点）压在竖直挡板上，物块离地面高为，物块由静止开始向下做匀加速运动，经过到达地面，取。求物块与挡板间的动摩擦因数。
17．一个放在水平地面上的物体，质量为5kg，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，在水平方向受到15N拉力后，由静止开始运动，求：
（1）分别画出物体在拉力作用下和撤去拉力后的受力示意图；
（2）物体运动的加速度大小；
（3）经过5s物体的位移大小；
（4）5s末撤去外力，物体还能运动多远？（g=10）
18．如图所示，足够长的倾角θ=37°的斜面底端有一质量m=1.0kg的小木块A，木块A处于静止状态。现用轻质动滑轮给木块A施加一沿斜面向上、大小随时间t变化的力F=kt（k=2.0N/s），A与斜面间的动摩擦因数μ=0.75，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10 m/s2，sin 37°=0.6。
（1）经过多长时间木块A开始滑动？
（2）求t=8.0s时，木块A的加速度大小。
试卷第2页，共2页
参考答案
1．A
【详解】
由加速度的定义式可知
由牛顿第二定律
解得
此题也可由动量定理求解。故A正确，BCD错误。
故选A。
2．C
【详解】
悬线剪断前，以B为研究对象可知：弹簧的弹力
以A、B整体为研究对象可知悬线的拉力为2mg；剪断悬线瞬间，弹簧的弹力不变
根据牛顿第二定律，对A
又
得
对B
得
ABD错误，C正确。
故选C。
3．A
【详解】
加速度
由牛顿第二定律
可知空间站的质量为
BCD错误，A正确。
故选A。
4．A
【详解】
设滑梯倾角为θ，根据牛顿第二定律可得小朋友下滑的加速度为
即a与小朋友的质量无关，所以换一个体重大的小朋友，小朋友将仍以相同加速度下滑，故选A。
5．D
【详解】
由题意知：汽车所受阻力恒定，加速度减小，速度增大，则加速度与速度方向相同，由牛顿第二定律
可知汽车的牵引力不断减小，一直大于阻力，汽车的合外力不断减小，故D正确，ABC错误。
故选D。
6．A
【详解】
雨滴从高空由静止下落，其所受空气阻力与速度大小成正比，则在雨滴下落的整个过程中随着速度增大，阻力逐渐增大，加速度逐渐减小，当速度达到最大时，阻力与重力相等，加速度为零，之后雨滴做匀速直线运动，故A正确，BCD错误。
故选A。
7．C
【详解】
已知周围与石块A接触的物体对它的作用力的合力为F，由题意可知石块A所受合外力为
石块的加速度为
火车的加速度也为
故C正确，ABD错误。
故选C。
8．A
【详解】
对圆珠笔进行受力分析如图所示
由此可得mg与绳子的拉力的合力F合，根据牛顿第二定律
由图可分析出
解得
故A正确，BCD错误；
故选A。
9．C
【详解】
对AB整体，由牛顿第二定律可知
解得
F=8N
故选C。
10．A
【详解】
对小球受力分析，由牛顿第二定律可得
小球从A到O，弹簧形变量减小，可知其加速度减小，小球做加速度减小的加速运动。
故选A。
11．B
【详解】
物体开始处于静止状态，合力为零，撤去18N的拉力，则合力的大小为18N，方向与18N的拉力方向相反，根据牛顿第二定律得
故选B。
12．C
【详解】
AB．在力F作用下，由于
恰好等于，说明小球恰好不离开斜面，弹簧拉力
撤去力F的瞬间，弹簧弹力不发生突变，仍为，小球受力不变，小球对斜面的压力大小为零，AB错误；
D．小球受力不变，加速度不变，仍为，D错误；
C．斜面体的加速度大小设为a，则
解得
C正确。
故选C。
13．AD
【详解】
AB．苹果在竖直方向上受重力和支持力，且二力平衡；苹果水平向左做匀加速直线运动，合外力水平向左，所以苹果还受到向左的摩擦力，故A正确，B错误；
CD．由于苹果相对手静止，所以不能用滑动摩擦力公式计算手对苹果的摩擦力大小，必须用牛顿第二定律来计算，即手对苹果的摩擦力大小为ma，故C错误，D正确。
故选AD。
14．AC
【详解】
A．若开始时弹簧处于原长，则剪断细线的瞬间，物块B的加速度大小为g，故A正确；
B．因为细线对B的拉力大小不可能为零，所以弹簧的弹力大小不可能为Mg，因此剪断细线的瞬间，物块B的加速度大小不可能为零，故B错误；
C．若开始时弹簧处于原长，剪断弹簧的瞬间，物块B的加速度大小为零，故C正确；
D．剪断弹簧的瞬间，对A物块与B物块构成的整体，根据牛顿第二定律有
Mg mgsin θ=（m+M）a
由上式可知物块B的加速度大小不可能为g，故D错误。
故选AC。
15．BD
【详解】
设小球对滑块的压力大小为N，在水平方向上根据牛顿第二定律有
①
在竖直方向上根据平衡条件有
②
当N≠0时，联立①②解得
当N=0且小球未脱离滑块表面时，联立①②解得
故选BD。
16．0.5
【详解】
解：物块下滑过程中做匀加速直线运动，设加速度大小为a，根据位移一时间关系可得
解得
对物块根据牛顿第二定律可得
解得
故物块与挡板间的动摩擦因数为。
17．（1）见解析；（2）；（3）12.5m；（4）6.25m
【详解】
（1）物体在拉力作用下的受力示意图
撤去拉力后的受力示意图
（2）物体在拉力作用下，根据牛顿第二定律
解得
（3）经过5s物体的位移
（4）5s末撤去外力，此时速度
加速度大小
物体还能运动
18．（1）3s；（2）20m/s2
【详解】
（1）由题意，根据平衡条件可知A开始滑动瞬间受到的拉力大小为
F1=mgsin 37°+μmgcos 37°
设经过t1时间A开始滑动，有
F1=2kt1
解得
t1=3s
（2）在t=8.0s时，外力
F2=kt=16N
设木块A的加速度大小为aA，以A为研究对象，根据牛顿第二定律，有
2F2 mgsin 37° μmgcos 37°=maA
解得
aA=20m/s2
答案第1页，共2页
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