6.2 牛顿第二定律 同步练习（含答案解析） (6)

6.2
牛顿第二定律
同步练习
1．力F作用于甲物体m1时产生的加速度为a1，此力F作用于乙物体m2时产生的加速度为a2，若将甲、乙两个物体合在一起，仍受此力的作用，产生的加速度则是下列选项中的哪一个(　　)
A.　　　　　　　
B.
C.
D.
2．在解一道文字计算题时(由字母表达结果的计算题)，一个同学解得位移s＝(t1＋t2)，用单位制的方法检查，这个结果(　　)
A．可能是正确的
B．一定是错误的
C．如果用国际单位制，结果可能正确
D．用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确
3．关于力和运动的关系，下列说法中正确的是(　　)
A．物体受到的合外力越大，其速度改变量越大
B．物体受到的合外力不为零且不变，物体速度一定会改变
C．物体受到的合外力变化，加速度就一定变化
D．物体受到的合外力不变，其运动状态就不改变
4．质量为m的物体从高处由静止释放后竖直下落，在某一时刻受到的空气阻力为f，加速度为a＝g，则f的大小为(　　)
A.mg
B.mg
C．mg
D.mg
5．将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是(　　)
6．如图所示，一轻质弹簧一端固定在墙上的O点，自由伸长到B点．今用一小物体m把弹簧压缩到A点(m与弹簧不连接)，然后释放，小物体能经B点运动到C点而静止．小物体m与水平面间的动摩擦因数μ恒定，则下列说法中正确的是
A．物体从A到B速度越来越大
B．物体从A到B速度先增加后减小
C．物体从A到B加速度越来越小
D．物体从A到B加速度先减小后增加
7.牛顿第二定律的实验中，下列有关实际操作的说法正确的是（　）
A.平衡摩擦力时，小桶应该用细线通过定滑轮系在小车上，但是小桶内不能装沙
B.实验中，应该始终保持小车和砝码的总质量远远大于沙和沙桶的总质量
C.实验中，若用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点若在一条直线上时，即可验证加速度与质量成反比
D.平衡摩擦力时，小车后面的纸带可以不连，因为运动过程中纸带不受阻力
8.如图是某些同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是(　　)
A.形成图(甲)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大
B.形成图(乙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小
C.形成图(丙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大
D.形成图(丁)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大
9.关于“探究加速度与力、质量的关系”的实验操作，下列说法中符合实际的是（　　）
A.通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
B.通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
C.通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系
D.先不改变小车质量，研究加速度与力的关系，再不改变小车受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
10.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中备有下列器材：A.打点计时器;B.天平;C.秒表;D.低压交流电源;E.电池;F.纸带;G.细绳、砝码、小车、小盘；H.薄木板;I.装有细砂的小桶其中多余的器材是____________________；
缺少的器材是________________________.
11.在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算出各纸带的加速度后，将测得的反映加速度a和力F关系的有关资料记录在表一中.将测得的反映加速度a和质量M关系的有关资料记录在表二中.
（1）根据表中所列数据，分别画出a-F图象和a-
图象.
（2）由图象可以判定：当M一定时，a与F的关系为____；
当F一定时，a与M的关系为___________.
12.用气垫导轨探究加速度与力的关系，为测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0
cm的遮光板.滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1,遮光板通过第二个光电门的时间为Δt2,还记下遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt,保持滑块的质量不变,通过改变所挂砝码质量而改变拉力的大小,重复实验至少3次,并将实验数据填入下表.(滑块质量M=400
g,遮光板长度s=3
cm)(1)如何求出滑块运动的加速度？并填入表中.
(2)作出a-F图象,分析结论.
(3)分析滑块所受导轨的摩擦力.
参考答案：
1、【解析】　力F作用于m1时，F＝m1a1
①
力F作用于m2时，F＝m2a2
②
力F作用于m1＋m2时，F＝(m1＋m2)a3
③
解①②③得a3＝，故选项C正确．
2、【解析】　可以将右边的力F、时间t和质量m的单位代入公式看得到的单位是否和位移s的单位一致；还可以根据F＝ma，a＝v/t，v＝s/t，将公式的物理量全部换算成基本物理量的单位，就好判断了．在s＝(t1＋t2)式中，左边单位是长度单位，而右边单位推知是速度单位，所以结果一定是错误的，单位制选得不同，不会影响结果的准确性，故A、C、D错，B对．
3、【解析】　由牛顿第二定律知，物体受的合外力发生变化，加速度就一定变化，物体受到的合外力越大，加速度就越大，而速度改变量不仅与加速度有关，而且还与时间有关，故A错C对；运动状态不变即速度不变，若加速度不为零且不变，其速度一定变化，故B对D错．
4、【解析】　由牛顿第二定律知，a＝＝＝g，可得空气阻力大小f＝mg，B选项正确．
5、【解析】　皮球在上升过程中速度越来越小，所以空气阻力越来越小，重力与空气阻力的合力越来越小，所以加速度越来越小，一开始加速度最大，后来减小得越来越慢，最后速度为零时，加速度变为重力加速度，所以选C.
6、【解析】　物体从A到B的过程中，水平方向一直受到向左的滑动摩擦力作用，大小不变；还一直受到向右的弹簧的弹力，从某个值逐渐减小为0.开始时，弹力大于摩擦力，合力向右，物体向右加速，随着弹力的减小，合力越来越小；到A、B间的某一位置时，弹力和摩擦力大小相等、方向相反，合力为0，速度达到最大；随后，摩擦力大于弹力，合力增大但方向向左，合力方向与速度方向相反，物体开始做减速运动．所以，小物体由A到B的过程中，先做加速度减小的加速运动，后做加速度增加的减速运动，正确选项为B、D.
7、【解析】选B.平衡摩擦力是指小车及车上钩码重力沿斜面分量平衡掉小车及纸带所受阻力，故做此步时不能挂沙桶，但要连纸带，故A、D错误；研究对象小车所受合力为绳拉力F，F=Ma(M为小车及车上砝码总质量），沙和桶也具有加速度mg-F=ma(m为沙及桶的总质量），解上述二式F=　　　mg.显然只有M
>>
m时才有F=mg,故B正确；小车加速度与其质量成反比.故C错误.
8、【解析】选A.题中(甲)图当F=0时，小车就有了加速度，可见是长木板倾角过大.(乙)图1/m→0时，小车质量很大，这时一开始小车的加速度不为零.说明使小车下滑的力已大于最大静摩擦力，也说明长木板倾角过大.同理，(丙)、(丁)都是长木板倾角过小.
9、【解析】选D.做本实验时采用的是控制变量法.必须控制某一量不变,研究加速度与另一量的关系，不可同时改变质量和力,故只有D正确.
10、【解析】多余的器材是秒表、电池；缺少的是刻度尺、一端带滑轮的长木板.
答案：C、E　　刻度尺、一端带滑轮的长木板
11、【解析】（1）分别画出a-F与a1/M的坐标，按表中数据进行描
点，作一直线，使直线经过大多数点即可得到图象，如图甲、乙所示.
（2）由于图线为直线，所以a与F成正比，a与M成反比.
12、【解析】（1）在第一次实验时,滑块通过光电门1时与通过光电门2时的速度分别为:
v1=
m/s≈0.115
m/s
v2=
m/s=0.30
m/s.
滑块运动的加速度a1为：a1=
m/s2≈0.072
m/s2.
又因为所挂砝码质量m1=3.0
g,则可知滑块所受拉力F1≈0.03
N.
同理可求得在第二次、第三次实验中滑块的加速度与所受拉力分别为：
a2≈0.095
m/s2,F2≈0.04
N
a3≈0.130
m/s2,F3≈0.05
N
（2）由所得a、F的数据描点，所作a-F图象如图所示，由于a-F图象是一条过原点的直线，说明在滑块质量一定时，其加速度与合外力成正比.——这就是所得到的实验结论.
（3）此外，滑块在气垫导轨上运动时，所受摩擦力很小可以忽略不计.