5.3牛顿第二定律基础巩固（word版含答案）

5.3牛顿第二定律基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）必修第一册
一、选择题（共15题）
1．如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环．箱和杆的质量为M，环的质量为m．已知环沿着杆加速下滑，环与杆的摩擦力的大小为f，则此时箱对地面的压力 （ ）
A．等于Mg
B．等于(M+m)g
C．等于Mg+f
D．等于(M+m)g f
2．如图所示，物体甲、乙质量均为m，弹簧和悬线的质量可忽略．当悬线被烧断的瞬间，甲、乙的加速度分别为
A．,方向向上，,方向向下
B．,方向向上，,方向向上
C．,方向向上，
D．,，方向向下
3．如图所示，水平地面上有一质量为m1的木板A，A上面叠放质量为m2的滑块B，A和水平地面之间的动摩擦因数为μ1，A、B之间的动摩擦因数为μ2，重力加速度为g，欲将A从B底下抽出，施加在A上的水平拉力F应大于（　　）
A．(μ1m1+ μ2m2)g
B．(μ1+ μ2)(m1+ m2)g
C．μ2m1g+μ1(m1+ m2)g
D．μ2m2g+μ1(m1+ m2)g
4．在静止的水平面上，物体在水平推力F作用下作匀速直线运动，当水平推力减少时物体将做什么运动（ ）
A．匀速运动 B．加速运动
C．减速运动 D．匀减速运动，直到停止
5．如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体距传送带左端距离为L，绳张紧时与水平方向的夹角为θ，当传送带分别以v1、v2的速度作逆时针转动时（v1＜v2），绳中的拉力分别为F1、F2；若剪断细绳，物体到达左端的时间分别为t1、t2，则下列说法正确的是（　　）
A．F1＝F2 B．F1＜F2
C．t1＞t2 D．t1＜t2
6．如图所示，质量均为m＝2.0kg的物块A、B紧挨着放置在粗糙的水平地面上，物块A的左侧连接一劲度系数为k＝100 N/m的轻质弹簧，弹簧另一端固定在竖直墙壁上．开始时，两物块压紧弹簧并都恰好处于静止状态．现使物块B在水平外力F（图中未画出）作用下向右做加速度大小为a=2m/s2的匀加速直线运动直至与A分离，已知两物块与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，g＝10 m/s2．则（ ）
A．开始时，弹簧的压缩量大小为8 cm
B．物块A、B分离时，所加外力F的大小为24 N
C．物块A、B由静止开始运动到分离所用的时间为0.4 s
D．物块A、B由静止开始运动到分离时，物块A的位移大小为4 cm
7．如图所示，质量均为m的A、B两小球用两轻弹簧连接悬挂于天花板上并处于静止状态，已知重力加速度为g。现在B上再施加一竖直向下的大小为mg的力，在力刚作用于B球的瞬间（　　）
A．B球加速度大小为，A球加速度大小为
B．B球加速度大小为2g，A球加速度大小为0
C．B球加速度大小为0，A球加速度大小为g
D．B球加速度大小为g，A球加速度大小为0
8．如图所示，一个质量为2m的小箱子放在台秤的托盘上，箱内有一质量为m的物体A，A的上端用轻弹簧与箱子的顶部连接，A的下端用细线系在箱子的底部，细线绷紧，拉力大小为mg，整个系统处于静止状态。现将细线剪断，物体A向上运动，不计轻弹簧和细线的质量，下列说法不正确的是（　　）
A．未剪断细线前，台秤读数为3mg
B．剪断细线的瞬间，台秤读数突然变大
C．剪断细线的瞬间，物体的加速度为g，方向竖直向上
D．剪断细线后，物体A向上运动至最高点的过程中，台秤读数先减小后增大
9．如图所示，在光滑水平面上有一物块，物块在水平恒力F的作用下向右运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧．在物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是
A．物块接触弹簧后做加速度逐渐增大的减速运动
B．物块的加速度先减小后增大
C．当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度为零
D．以物块与弹簧接触为起点，此后弹簧的弹力与物块的位移不成正比
10．如图，当水平力F作用于B上，A、B、C三个完全相同的物体可一起匀速运动。撤去力F后三物体仍可一起向前运动，设此时A、B之间摩擦力大小为，C与地面之间的摩擦力大小为，则和的大小之比为（　　）
A．0 B．1:2 C．1:3 D．条件不足，无法判断
11． 中国高速铁路最高运行时速350km，被誉为中国“新四大发明”之一、几年前一位来中国旅行的瑞典人在网上发了一段视频，高速行驶的列车窗台上，放了一枚直立的硬币，如图所示。在列车行驶的过程中，硬币始终直立在列车窗台上，直到列车转弯的时候，硬币才倒下。这一视频证明了中国高铁极好的稳定性。关于这枚硬币，下列判断正确的是（　　）
A．硬币直立过程中，列车一定做匀速直线运动
B．硬币直立过程中，一定只受重力和支持力，处于平衡状态
C．硬币直立过程中，可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用
D．列车加速或减速行驶时，硬币都可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用
12．如图，质量为M、半径为R的半球形物体A放在粗糙水平地面上，通过最高点处的钉子用水平轻质细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B，重力加速度为g．则
A．地面对A的摩擦力方向向右
B．B对A的压力大小为
C．细线对小球的拉力大小为
D．若剪断绳子（A不动）,则此瞬时球B加速度大小为
13．如图所示，A、B、C三球质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接。倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，开始系统处于静止状态。在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（　　）
A．A球的受力情况未变，加速度为零
B．C球的加速度沿斜面向下，大小为g
C．A、B之间杆的拉力为
D．A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为
14．如图所示，一小车静止在粗糙水平面上，用细线OA和AB将一质量为m的小球悬挂在小车中，其中OA与竖直方向成30°角，∠AOB=15°，AB水平并与固定在小车侧壁上的拉力传感器相连。重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，现使小车在水平外力作用下做匀变速直线运动，欲使传感器示数为零，则下列说法正确的是（　　）
A．小车一定向左运动
B．小车的加速度向左，大小一定为m/s2
C．小车的加速度向左，大小可能为20m/s
D．小车可能向右运动，加速度大小为15m/s2
15．如图所示，在倾角的光滑斜面上，物块A静止在轻弹簧上面，物块B用细线与斜面顶端相连，物块A、B紧挨在一起但它们之间无弹力，已知物块A、B质量分别为和，重力加速度为，，。某时刻将细线剪断，则在细线剪断瞬间，下列说法正确的是（　　）
A．物块B的加速度为 B．物块A、B间的弹力为
C．物块A的加速度为 D．弹簧的弹力为
二、填空题（共4题）
16．牛顿第二定律的表达式
（1）内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成____，跟它的质量成____，加速度的方向跟作用力的方向____。
（2）表达式F＝____，其中力F指的是物体所受的____。
17．从高空落下的石块，受到的空气阻力与它的速度成正比，当下落速度为10m/s时，其加速度为6m/s2，当它接近地面时做匀速运动．求石块落地时的速度____m/s．
18．如图所示，用细线拉着小球向上做加速运动，小球、B间用弹簧相连，两球的质量分别为和，加速度大小为，若拉力突然撤去，则两球的加速度大小分别为=______，=_____．
19．某实验小组设计如图甲所示的实验装置测量滑块与木板之间的动摩擦因数：一木板固定在桌面上，一端装有定滑轮；滑块的左端与穿过打点计时器（未画出）的纸带相连，右端用细线通过定滑轮与托盘连接。在托盘中放入适量砝码，接通电源，释放滑块，打点计时器在纸带上打出一系列的点。
(1)如图乙为实验中获取的一条纸带：0、1、2、3、4、5、6是选取的计数点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），测得计数点间的距离如图所示。已知交流电源的频率为50Hz，根据图中数据计算滑块加速度a =________m/s2，计数点3对应的滑块速度v3=_________m/s。（结果保留两位有效数字）。
(2)滑块、托盘（含砝码）的质量分别用M、m表示，滑块的加速度用a表示，重力加速度为g，则滑块与木板间的动摩擦因数μ＝__________（用题中字母表示）。
(3)若实验测得的动摩擦因数偏大，主要原因可能是_______________________。
A．纸带与打点计时器间有摩擦
B．滑轮存在摩擦阻力
C．木板未调节水平，左端偏高
D．未满足M远大于m
三、综合题（共4题）
20．一质量为的物块在一水平拉力作用下由静止开始沿水平面做直线运动，作用后撤去，整个运动过程中物体的速度、时间图像如图所示，取。求：
(1)物块与水平面之间的动摩擦因数；
(2)水平拉力的大小。
21．质量m=4kg的物体，与水平地面间的动摩擦因数μ=0.1，沿水平地面向右做直线运动，经过A点时速度为6m/s。物体过A点时开始计时，对物体施加水平恒力F作用，经过0.5s物体向右移动了2.5m到达B点；若t时刻撤去水平恒力F，物体最后停在A的右方3.75m处。g=10m/s2。求：撤去水平恒力F的时刻t。
22．如图所示，物体在离斜面底端5m处由静止开始下滑，然后滑到由小圆弧与斜面连接的水平面上，若物体与斜面及水平面间的动摩擦因数均为0.25，斜面倾角为37°（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求
（1）物体在斜面上以及在水平面上的加速度；
（2）物体到达斜面底端的速度；
（3）在水平面上还能滑行的距离。
23．质量物体放在光滑的水平面上，对该物体加上水平向右的两个变力，如图实线所示．求该物体在3秒内的任一时刻的加速度大小．
参考答案
1．C
2．A
3．B
4．D
5．A
6．D
7．D
8．D
9．B
10．C
11．C
12．B
13．D
14．D
15．B
16．正比 反比 相同 kma 合力
17．25
18．3g+2a a
19．0.50 0.26 AB
20．(1)；(2)
21．2s
22．（1）4.0m/s2，方向沿斜面向下，2.5m/s2，方向水平向左（2）6.4m/s（3）8m
23．3m/s2