6.2 牛顿第二定律 同步练习（含答案解析） (4)

6.2
牛顿第二定律
同步练习
一、选择题：
1.以15m/s的速度行驶的汽车,关闭发动机后10s汽车停下来,若汽车的质量为4×103kg,则汽车在滑行中受到的阻力是(
)
A.6×103N
B.6×102N
C.60N
D.6N
2.物体静止在光滑的水平面上,从某时刻起受到如图所示的水平拉力F作用,则物体的运动情况应是(
)
A.物体先做初速为零的匀加速运动,后做匀减速运动
B.物体先做变加速运动,后做变减速运动
C.物体先做加速度越来越大的加速运动,再做加速度越来越小的加速运动,且到T时刻速度达到最大值
D.在T时刻,物体的速度又变为零
3.力A单独作用一个物体时产生的加速度为3m/s2,力B单独作用于此物体时产生的加速度为4m/s2,两力同时作用于该物体产生的加速度不可能是(
)
A.1m/s2
B.5m/s2
C.4m/s2
D.8m/s2
4.在一个以加速度g自由落下的密闭电梯内,有一人同时相对电梯由静止释放一只铅球和一只氢气球,则电梯内的人将会看到(
)
A.铅球坠落到电梯底板,氢气球上升到电梯顶板
B.铅球仍在人释放的位置,与人相对静止,而氢气球上升到电梯顶板
C.铅球坠落到电梯底板,氢气球仍在人释放的位置,与人相对静止
D.铅球和氢气球均在人释放的位置,与人相对静止
5.电梯内有一物体,质量为m,用细绳挂在电梯的天花板上,当电梯以的加速度竖直减速上升时,细绳对物体的拉力是(
)
A.B.C.mgD.
6.两辆汽车在同一平直路面上行驶,它们的质量之比m1:m2=1:2,速度之比为v1:v2=2:1,当两车急刹车后,甲车滑行的最大距离是s1,乙车滑行的最大距离是s2,设两车与路面间的动摩擦因数相同,不计空气阻力,则(
)
A.s1:s2=1:2
B.s1:s2=1:1
C.s1:s2=2:1
D.s1:s2=4:1
7.如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度做匀速直线运动,由此可知,A、B间的滑动摩擦因数μ1和B、C间的滑动摩擦因数μ2有可能的是(
)
A.μ1=0,μ2=0
B.μ1=0,μ2≠0
C.μ1≠0,μ2=0
D.μ1≠0,μ2≠0
二、填空题
8.一物体从长为10m、高为5m的斜面顶端由静止开始滑下,设物体与斜面间的动摩擦因数为0.2,则它从斜面顶端滑到底端所用时间t=_____s;末速度vt=________m/s
9.在水平面上有一质量为4kg的物体,在水平拉力F的作用下由静止开始运动,10s后拉力减为,该物体的速度图象如图所示,则水平拉力F=______N,物体与地面间的动摩擦因数μ=
10.如图所示,在车厢顶上吊一小球,小球悬线与竖直方向夹角a,行车速度方向如图所示,质量为m的物体相对车厢静止,则物体受到摩擦力大小为_______,方向为________.
三、计算题
11.一个质量为24kg的气象气球,以20m/s的速度匀速上升,当气球上升到50m高处时掉下一个4.0kg的重物经3s后,气球和重物之间的距离是多少 (g取10m/s2)
12.一质量为2kg的物体在4N的水平拉力作用下由静止开始在水平面上运动,已知物体与水平面之间的动摩擦因数为0.1求:
(1)运动后通过0.5m位移时,物体的速度有多大
(2)为使它在运动0.5m位移时的速度大小恰好等于0.5m/s,可同时再对物体施加一个竖直向下的力F,则F为多大 (g取10m/s2)
答案:
1.
A(点拨:关闭发动机之后,汽车在阻力作用下做匀减速运动,f=ma,由题可得:∴f=ma=4×103×1.5N=6×103N)
2.
C(点拨:由图可知水平拉力先变大后变小,由于F=ma,加速度和合力存在瞬时对应关系,所以加速度也先变大,后变小.又水平拉力方向始终与运动方向一致,所以物体一直做加速运动.当F为零时,物体由于惯性将以最大的速度一直运动下去)
3.
D(点拨:FA=maA,FB=maB.由于FA与FB的合力F合范围在[｜FA-FB｜,｜FA+FB｜]范围内,所以F合=ma,加速度的范围在[｜aA-aB｜,｜aA+aB｜]范围内,即[1m/s2,7m/s2])
4.
D(点拨:最初铅球和气球与电梯一起运动,它们具有相同的速度.当两物体释放后,仅受到重力作用,加速度与电梯一样,所以在任意时间的速度都与电梯的速度相同,即铅球和气球都相对于电梯静止,也就是相对于人静止)
5.
B(点拨:由牛顿第二定律,物体运动的加速度向下,即合力方向向下,∴mg-T=ma,
6.
D(点拨:因两车与路面的动摩擦因数相同,a=μg,所以刹车后的加速度相等,由∴,即:s1:s2=4:1)
7.
BD(点拨:AB在F的作用下匀速运动,将AB看作一个整体,则水平面对B有一摩擦力与F是一对平衡力,所以水平地面与B物体间的摩擦因数μ2必不为零.又A做匀速运动,水平方向不受力,所以A与B间的摩擦因数不能确定)
8.
2.47;8(点拨:物体沿斜面下滑时,受力分析如图,可得
得:.又∵得:,有vt=at=3.27×2.47m/s≈8m/s)
9.
9N;0.125(点拨:由图可得:a1=1m/s2,a2=-0.5m/s2.∴F-μmg=ma1,得:F=9N,μ=0.125)
10.
f=mgtanα;方向向右(点拨:小球受到两个力,即重力与绳子的拉力合力水平向右,与运动方向相反,可知小车在做匀减速运动,加速度大小为a=gtanα.由于物体相对静止在小车上,故物体也在做匀减速运动,产生此加速度的力为静摩擦力.方向向右,大小为f0=ma=mgtanα)
11.
54m(点拨:重物从气球上掉下时,由于具有惯性,所以物体先以20m/s的初速度匀减速上升,后又加速下降.而气球由于总质量变小浮力不变,所以,以20m/s的初速度加速上升.因此,由开始时气球匀速上升F浮=G=240N,后气球所受的合力为F浮-G′=m′a,得.经历3s后上升高度而重物掉下后a=g,
∴∴Δs=s气球-s重=69m-15m=54m)
12.(1)1m/s(2)15N
点拨:(1)由牛顿第二定律:T-f=ma得:,由得:(2)
由T-f=ma得:T-μ(mg+F)=ma,
又由得:
代入上式:4N-0.1(20N+F)=2kg×0.25m/s2得:F=15N