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版含答案）

人教2019 物理 牛顿第二定律
一．选择题（共12小题）
1．如图1所示，一物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到如图2所示的水平外力F作用，下列说法中正确的是（　　）
A．t1时刻速度最大
B．t2时刻开始反向运动
C．t3时刻反向速度最大
D．t4时刻物体离出发点最远
2．如图所示，质量为m的小球与轻质弹簧Ⅰ和水平轻绳Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q，弹簧与竖直方向夹角θ=37°若分别剪断Ⅰ、Ⅱ的瞬间，小球的加速度大小分别为a1和a2，则a1：a2为（　　）
A．1：1 B．3：4 C．4：3 D．3：5
3．如图，当车厢向右加速行驶时，一质量为m的物块紧贴在车壁上，相对于车壁静止，随车一起运动，则下列说法正确的是（　　）
A．车对物块的作用力方向水平向右
B．车壁对物块的弹力是由于物块发生了弹性形变
C．若车厢加速度变大，车壁对物块的弹力也变大
D．若车厢加速度变大，车壁对物块的摩擦力也变大
4．如图所示，有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧O相连，其中轻绳P竖直，轻弹簧Q与竖直方向的夹角为θ，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　）
A．轻绳P的弹力大小可能小于mg
B．弹簧Q可能处于压缩状态
C．剪断轻绳P瞬间，物块的加速度大小为g
D．剪断轻绳P瞬间，物块的加速度大小为0
5．如图所示，一个轻质弹簧固定在一小车的地板上，弹簧的上端连接一小球，小球通过轻质细绳悬挂在小车的顶板上。小车和小球一起以某一加速度向右做匀加速直线运动时，轻质弹簧刚好沿竖直方向，细绳与竖直方向成α角。则下列说法正确的是（　　）
A．细绳对小球不一定有拉力的作用
B．轻弹簧对小球一定有弹力的作用
C．细绳对小球一定有拉力的作用，轻弹簧对小球不一定有弹力
D．细绳对小球不一定有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力
6．如图所示，质量为8kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为2kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B对A的压力大小为（g=10m/s2）（　　）
A．100N B．20N C．16N D．0N
7．如图所示，一轻质弹簧竖直放置，上端与物体A相连，下端与水平地面上的物体B相连，整体都处于静止状态。现用一竖直向上的恒力F拉物体A，使之向上一直做加速直线运动，则从物体A开始运动到物体B刚要离开地面的过程中，下列说法正
确的是（弹簧始终在弹性限度内）（　　）
A．物体A的加速度大小不变
B．物体A的加速度逐渐变小
C．物体A的加速度逐渐变大
D．物体A的加速度先逐渐变小后逐渐变大
8．如图所示，水平地面上固定一倾角为θ的光滑斜面，斜面顶端固定一轻质弹簧，弹簧另一端与A球相连，三个完全相同的小球A、B、C静止在斜面上，质量均为m，A、B、C间均由一轻质细线连接，弹簧与细线均平行于斜面，A、B间细线被烧断的瞬间（重力加速度为g），下列说法正确的是（　　）
A．A球的加速度沿斜面向上，大小为3gsinθ
B．B球的加速度沿斜面向下，大小为gsinθ
C．C球的受力情况未变，加速度为0
D．B、C之间绳的弹力大小为mgsinθ
9．在谷物的收割和脱粒过程中，小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起。另外，谷有瘪粒，为了将它们分离，农民常用一种叫作“风谷”的农具分选，如图所示，它的分选原理是（　　）
A．小石子质量小，飞得最远
B．草屑和瘪粒质量小，飞得最远
C．草屑和瘪粒的惯性最大，飞得最近
D．空气阻力作用使它们速度变化快慢不同
10．如图所示，A、B两小球分别用轻质细绳L1和轻弹簧系在天花板上，A、B两小球之间用一轻质细绳L2连接，细绳L1、弹簧与竖直方向的夹角均为θ，细绳L2水平。下列说法正确的是（　　）
A．细绳L2剪断后瞬间，B的加速度大小为gtanθ，方向水平向右
B．细绳L2剪断后瞬间，B的加速度大小为gtanθ，方向沿弹簧向上
C．细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为1：cos2θ
D．A、B两小球质量之比1：tanθ
11．建设房屋时，保持底边L不变，要设计好屋顶的倾角θ，以便下雨时落在房顶的雨滴能尽快地滑离屋顶，雨滴下滑时可视为小球做无初速度、无摩擦的运动，则（　　）
A．倾角θ越大，雨滴下滑时的加速度越小
B．倾角θ越大，雨滴对屋顶压力越大
C．倾角θ越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的速度越大
D．倾角θ越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的时间越短
12．如图甲，MN是倾角θ=37°传送带的两个端点，一个质量m=5kg的物块（可看作质点），以4m/s的初速度自M点沿传送带向下运动。物块运动过程的v-t图象如图乙所示，取g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）
A．物块最终从N点离开传送带
B．物块与传送带间的动摩擦因数为0.6
C．物块在第6s时回到M点
D．传送带的速度v=2m/s，方向逆时针
二．填空题（共4小题）
13．如图，两物体A和B的质量均为m=5kg，物体A以加速度a=1m/s2运动，若不计滑轮和连接绳的质量，物体B与桌面间的摩擦力为 。
14．如图（a），商场半空中悬挂的钢丝上挂有可以自由滑动的夹子，各个柜台的售货员将票据和钱夹在夹子上通过钢丝传送给收银台。某时刻铁夹的加速度恰好在水平方向，钢丝的形状如图（b），其左侧与水平夹角为θ，右侧处于水平位置，已知铁夹的质量为m，重力加速度为g，则铁夹的加速度方向 ，大小为 。
15．如图所示，A、B质量均为m，两弹簧劲度系数分别为k1、k2，A、B原来均静止。当突然将质量为2m的铁块无初速地放在A上的瞬间，aA= ，aB= 。
16．学校实验小组在“验证牛顿第二定律”的实验中，图甲为实验装置简图。（所用交变电流的频率为50Hz）。
（1）同学们在进行实验时，为了减小实验时的系统误差，使分析数据时可以认为砂桶的重力等于小车所受的合外力，你认为应采取的措施有：
① ；
② 。
（2）图乙所示为某小组在做实验中，由打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中s1=7.05cm、s2=7.68cm、s3=8.33cm、s4=8.95cm、s5=9.61cm、s6=10.26cm。则打A点时小车的瞬时速度的大小是 m/s，小车加速度的大小是 m/s2（计算结果保留三位有效数字）。
（3）保持小车质量不变，改变砂和小砂桶质量，某同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线，如图所示，该图线不通过原点，起主要原因是 。
三．计算题（共5小题）
17．民用航空客机的机舱，一般都设有紧急出口。发生意外情况的飞机着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊构成的斜面，机舱中的人可沿该斜面滑行到地面。若机舱离气囊底端的竖直高度h=3.2m，气囊所构成的斜面长度l=4m。一个质量m=60kg的人在气囊上滑下时所受的滑动摩擦力f=240N。不计其它阻力，取g=10m/s2。求：
（1）该人与气囊之间的动摩擦因数μ；
（2）该人在气囊上滑下时的加速度大小a；
（3）该人滑至底端的速度大小v。
18．如图所示，质量为m=7.2kg的物体在拉力F的作用下在水平面上以3m/s的速度匀速运动，已知拉力F=15N，且与水平方向夹角θ=53°（sin53°=0.80，cos53°=0.60），取重力加速度g=10m/s2，求：
（1）物体与水平面间的动摩擦因数；
（2）撤去拉力F后，物体继续滑动过程中加速度的大小；
（3）撤去拉力F后1.0s的时间内，物体滑行的距离。
19．某无人机在田间实施喷洒农药的任务，无人机和携带的农药总质量为25kg，无人机一开始悬停在离地2m高处，然后先匀加速上升，再匀减速上升，到21.6m高处速度刚好为零，已知无人机上升过程中受到的空气阻力大小为重力的0.1倍，重力加速度为10m/s2，加速上升和减速上升的时间之比为2：3。求：
（1）无人机加速上升和减速上升的位移之比；
（2）若无人机在加速上升阶段的升力为其重力的1.7倍，则减速上升阶段无人机的升力为其重力的多少倍。
20．如图所示，民航客机在发生意外紧急着陆后，打开紧急出口，会有一条狭长的气囊自动充气，形成一条连接出口与地面的斜面，乘客可沿斜面滑行到地上。若某客机紧急出口下沿距地面高h=3m，气囊所构成的斜面长度L=6m，一个质量m=60kg的人沿气囊滑下时受到大小恒定的阻力Ff=240N，重力加速度g取10m/s2，忽略气囊形变的影响及乘客的初速度。求：
（1）人沿气囊下滑时加速度的大小；
（2）人沿气囊运动的时间；
（3）人滑至气囊底端时速度的大小。
21．在湖南城步南山牧场，开辟了数条滑草通道，深受小朋友的喜爱。滑道可以简化为图示轨道，人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来。已知小孩体重25kg，滑板质量为5kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ=0.5，斜坡的倾角θ=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8），斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度取g=10m/s2。求：
（1）小朋友静止在斜面上时，所受的摩擦力是多少？
（2）已知斜面和水平面上的加速度大小分别为2m/s2和5m/s2，由于场地的限制，水平滑道BC的最大长度L=10.0m，则斜坡上A、B两点间的距离应不超过多少？
（3）每次滑下后，兴奋的小朋友们还会争先恐后地把滑板推上斜面。在AB段，某小朋友用力水平推滑板时，发现推不动，立即呼唤大人来帮忙，已知大人对滑板的推力也是水平方向，刚好可以推着滑板匀速上升，试求此时两人推力之和为多少？