4.3 牛顿第二定律 同步练习题(2)(Word版含答案)

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名称 4.3 牛顿第二定律 同步练习题(2)(Word版含答案)
格式 docx
文件大小 521.7KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-01-02 09:23:30

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文档简介

4.3 牛顿第二定律
一、单选题
1.如图所示,U形槽放在水平桌面上,物体M放于槽内静止,此时弹簧对物体的压力为3N,物体的质量为0.5 kg,与槽底之间无摩擦.使槽与物体M一起以6 m/s2的加速度向左水平运动时( )
A.弹簧对物体的压力为零
B.物体对左侧槽壁的压力等于零
C.物体对左侧槽壁的压力等于3N
D.弹簧对物体的压力等于6N
2.某同学研究物体的运动,让一个质量为2kg的物体在水平恒力的作用下沿光滑水平面做直线运动,物体的图线如图所示,t是从某时刻开始计时物体运动的时间,x为物体在时间t内的位移,由此可知(  )
A.0~5s内物体的位移为45m
B.5s末物体的速度为4.5m/s
C.0~10s内物体的速度变化量为3m/s
D.物体受到的恒力大小为1.2N
3.根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是
A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比
B.物体所受合力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度
C.物体加速度的大小跟它所受作用力中任一个的大小成正比
D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比
4.京沪高铁开始运行试验,列车运行时,一瓶矿泉水始终静止在水平车窗台面上(如图).假设列车沿水平方向做直线运动,则( )
A.若列车做匀速运动,瓶不受摩擦力作用
B.若列车做加速运动,瓶不受摩擦力作用
C.若列车做匀速运动,瓶受到与运动方向相同的摩擦力作用
D.若列车做加速运动,瓶受到与运动方向相反的摩擦力作用
5.如图所示,小车向右运动的过程中,某段时间内车中悬挂的小球A和车水平底板上的物块B都相对车厢静止,悬挂小球A的悬线与竖直线有一定夹角,这段时间内关于物块B受到的摩擦力下列判断中正确的是
A.物块B不受摩擦力作用
B.物块B受摩擦力作用,大小恒定,方向向左
C.物块B受摩擦力作用,大小恒定,方向向右
D.因小车的运动性质不能确定,故B受到的摩擦力情况无法判断
6.如图,甲、乙两人同时从背面和侧面分别用F1= 150N、F2=200N的力推质量为50kg的沙发,F1与F2相互垂直,且平行于地面。沙发与地面间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是
A.沙发的加速度大小为1m/s2
B.沙发将沿着F1的方向移动
C.沙发不会被推动
D.由于F1小于最大静摩擦力,因此沙发将沿着F的方向移动
7.物体与粗糙斜面一起沿水平面向左匀变速运动,物体和斜面相对静止,如图所示.则斜面对物体的作用力方向(  )
A.必沿d方向
B.必沿c方向
C.a、c、d方向都有可能
D.a、c方向都有可能
8.云南省迪庆州发生一起“火流星”(陨石)空爆事件,空爆高度为37km,假设空爆后一块质量为m的陨石竖直下落,在某时刻受到的空气阻力为mg,则此时陨石加速度的大小为(  )
A.g B.g C.g D.g
二、多选题
9.物体的加速度有两个表达式和,关于这两个表达式,下面说法正确的是( )
A.a与Δv成正比,与Δt成反比
B.前一式表示a是描述速度变化的快慢,后式表明a由F与m决定的
C.两式均为矢量式,前一式中a与Δv方向相同,后一式中a与F方向相同
D.两式均为矢量式,但a、F、Δv的方向一定相同
10.如图甲所示,物体原来静止在水平面上,现用一水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示,最大静摩擦力略大于滑动摩擦力.根据图乙中的数据可计算出(g=10m/s2) ( )
A.物体的质量为2 kg
B.物体的质量为0.5 kg
C.物体与水平面间的动摩擦因数为0.3
D.物体与水平面间的动摩擦因数为0.35
11.如图所示,某旅游景点的倾斜索道与水平线夹角θ=30°,当载人车厢以加速度a斜向上加速运动时,人对车厢的压力为体重的1.25倍,此时人与车厢相对静止,设车厢对人的摩擦力为f,人的体重为G,下面正确的是(  )
A. B. C. D.
三、解答题
12.质量为M的木块位于粗糙的水平桌面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a;当拉力方向不变,大小变为2F时,块的加速度为。试通过计算分析与2a的关系。
13.如图所示,一儿童玩具静止在水平地面上,一个幼儿沿与水平面成53°角的恒力拉着它沿水平面运动,已知拉力F=4.0N,玩具的质量m=0.5kg,经过时间t=2.0s,玩具移动了距离x=4.8m,这时幼儿松开手,玩具又滑行了一段距离后停下.
(1)全过程玩具的最大速度是多大?
(2)松开手后玩具还能运动多远?
14.一同学利用如图所示的实验装置来测量水平轨道的动摩擦因数。在一次实验中,该同学将滑块从A点推出,而后让滑块以一定的初速度沿水平轨道自由滑行,经过B点处的光电门后,最终停在轨道C点处。已知滑块的质量m=2kg滑块经过B点处光电门的速度为4m/s,A、B两点相距6m,B、C两点相距5m,求水平轨道的动摩擦因数。(g=10m/s2)
15.如图所示,一小滑块(可视为质点)与长木板一起以v0=5m/s的速度沿光滑水平面向左运动。现给长木板加一个F=12N向右的水平推力,小滑块与长木板发生相对滑动,长木板做匀减速直线运动,小滑块与长平板之间滑动摩擦因数μ=0.2。当长木板速度减到零时,小滑块恰好滑至长平板上的A点,此时撤去外力F并将长木板锁定,小滑块继续沿长木板运动,直到静止,已知长木板的质量M=2kg,长度L=5m,小滑块的质量m=1kg,g取10m/s2。求:
(1)长木板经过多长时间停下;
(2)滑块运动到A点时的速度;
(3)小滑块静止时,与长木块左端的距离为多少。
16.团结乡滑草场距离昆明市区约20公里,拥有全国最大的滑草场,1880米的赛道于2021年建成,同年被上海吉尼斯赛道总部认证成为全世界最长的滑草赛道。如图所示为其中一条滑道,该滑道由上下两段组成,上段高度h1=10m,与水平面夹角为45°;下段高h2=30m,与水平面夹角为37°。滑草车与草地之间的动摩擦因数均为μ=0.8。某同学乘滑草车从坡顶由静止开始自由下滑,经过上、下两段滑道后,最后恰好静止于滑道的底端(假设滑草车在两段滑道交接处的速度大小不变),已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2。求:(结果可用根号表示)
(1)在上、下两段滑道上的加速度大小;
(2)从坡顶滑到底端需要多长时间;
(3)滑行过程中的最大速度。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.B
【详解】
设物体和左侧槽壁间恰好无作用力时物体的加速度,由题可知此时弹簧与左侧槽仍接触,弹簧对物体的弹力大小为F=3N,方向向左,根据牛顿第二定律得:,则当物体以6m/s2的加速度向左运动时,所受合力,正好由弹簧的弹力提供,m与槽左侧接触但无弹力作用,所以弹簧对物体的压力等于3N,物体对左侧槽壁的压力等于零,故B正确,A、C、D错误;
故选B.
2.D
【详解】
A.由图知,t=5s时
则0-5s内物体的位移为
x=4.5t=4.5×5m=22.5m
故A错误。
B.根据匀变速直线运动位移时间公式x=v0t+at2变形得到
则图线的纵轴截距表示初速度,所以有
v0=3m/s
图线的斜率为
解得
a=0.6m/s2
物体做匀加速直线运动,5s末物体的速度为
v=v0+at=(3+0.6×5)m/s=6m/s
故B错误。
C.0~10s内物体的速度变化量为
△v=at=0.6×10m/s=6m/s
故C错误。
D.物体受到的恒力大小为
F=ma=2×0.6N=1.2N
故D正确。
故选D。
3.D
【解析】
根据牛顿第二定律,物体加速度的大小跟它所受的合外力成正比,跟它的质量成反比,选项ABC错误.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比,选项D正确.
4.A
【分析】
对矿泉水瓶受力分析,结合运动状态分析加速度方向,得到合力方向,最后确定摩擦力的可能方向.
【详解】
AC.若列车做匀速运动,矿泉水瓶加速度为零,合力为零,故受重力和支持力平衡,不受摩擦力,故A正确,C错误;
BD.若列车做加速运动,矿泉水瓶也加速前进,加速度向前,合力向前;矿泉水瓶受重力、支持力和向前的滑动摩擦力作用,故B错误,D错误。
故选A。
【点睛】
本题关键是已知矿泉水瓶的运动情况确定受力情况,关键是先分析加速度的情况,然后结合牛顿第二定律分析摩擦力情况.
5.B
【详解】
A和B都相对车厢静止,加速度相同,方向为水平方向,对A受力分析可知,其受到的重力和拉力的合力恒定水平向左,故加速度恒定,方向水平向左,所以B受摩擦力的作用方向向左.故B正确ACD错误。
故选B.
6.A
【详解】
设F1= 150N、F2=200N,,根据力的合成法则可求得,两个相互垂直的力的合力为F合=250N,滑动摩擦力:,因为合力大于最大静摩擦力,所以沙发被推动,运动方向沿合力方向。
由:
可得:
故A正确,BCD错误,
故选A。
7.D
【解析】
【详解】
当物块与斜面一起向左做加速运动且保持相对静止,所以物块受到的合力的方向水平向左,根据力的平行四边形定则可知,斜面对物块的作用力一定是斜向左上方,即沿c方向;当物块与斜面一起向左做减速运动且保持相对静止,所以物块受到的合力的方向水平向右,根据力的平行四边形定则可知,斜面对物块的作用力一定是斜向右上方即沿a方向,由上可知沿a、c方向都有可能.
A.必沿d方向,与结论不相符,选项A错误;
B.必沿c方向,与结论不相符,选项B错误;
C.a、c、d方向都有可能,与结论不相符,选项C错误;
D.a、c方向都有可能,与结论相符,选项D正确;
故选D.
8.B
【详解】
根据牛顿第二定律
下落的加速度为
B正确,ACD错误。
故选B。
9.BCD
【详解】
A.加速度的定义式为,知加速度的大小与v、t无关,A错误;
B.由加速度定义可知表示物体速度变化快慢的物理量,由牛顿第二定律可知后式表明a由F与m决定的,B正确;
C.中由于a,v为矢量,所以为矢量式,且a与v的方向相同,,由于a、F为矢量,所以为矢量式,且a与F的方向相同,C正确;
D.由选项C分析可知两式均为矢量式,由a与v的方向相同,且a与F方向相同,所以a、F、v的方向一定相同,D正确。
故选BCD。
10.AC
【详解】
对物体受重力、地面的支持力、向右的拉力和向左的摩擦力,根据牛顿第二定律得:
F-μmg=ma
解得:
由a与F图线,得到


①②联立得,m=2kg,μ=0.3,故A、C正确;B、D错误;
故选AC.
11.BD
【详解】
由于人对车厢底的正压力为其重力的1.25倍,所以在竖直方向上有
解得
设水平方向上的加速度为,则
所以

AC错误,BD正确。
故选BD。
考点:考查了牛顿第二定律的应用
12.
【详解】
设物块在桌面上的动摩擦因数为μ,对物块受力分析,根据牛顿第二定律,可得
解得:
比较可知
13.(1)4.8m/s(2)1.7m
【详解】
(1)对物体受力分析,由牛顿第二定律得
根据运动学公式
联立解得
(2)松手后玩具做匀减速运动,由牛顿第二定律得
解得
则还能滑行的距离
14.
【详解】
滑块在水平导轨上做匀速减速直线运动,根据运动学公式
解得
根据牛顿第二定律得
解得
15.(1)1s;(2)3m/s;(3)1.25m
【详解】
(1)给长木板加一个F=12N向右的水平推力,小滑块与长木板发生相对滑动,水平方向受力情况如图所示
根据牛顿第二定律,对长木板有
则长木板经过时间停下,满足
(2)根据牛顿第二定律,对滑块有
由(1)知滑块滑到A点的时间,可得滑块运动到A点时的速度
(3)长木板向左运动的距离为,则
滑块向左运动的距离为,则
小滑块静止时,与长木块左端的距离为 ,则
16.(1)m/s2;0.4m/s2;(2)(2+5)s;(3)2m/s
【详解】
(1)对人及滑草车,在上段,由牛顿第二定律得
解得
在下段,由牛顿第二定律得
解得
(2)对人及滑草车,在上段,由运动学公式得
解得
在下段,由运动学公式得
解得
从坡顶滑到底端需要多长时间
(3)滑行至上段末端或下段顶端时速度最大,在上段
解得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页