粤教版物理必修1同步测试：第4章 第4节 牛顿第二定律

第四章
力与运动
第四节
牛顿第二定律
A级　抓基础
1．由牛顿第二定律可知，无论多么小的力都可以使物体产生加速度，但是较小的力去推地面上很重的物体时，物体仍然静止，这是因为(　　)
A．推力比摩擦力小
B．物体有加速度，但太小，不易被察觉
C．物体所受推力比物体的重力小
D．物体所受的合外力仍为零
答案：D
2．如图为第八届珠海航展上中国空军“八一”飞行表演队驾驶“歼－10”战机大仰角沿直线加速爬升的情景．则战机在爬升过程中所受合力方向(　　)
A．竖直向上
B．与速度方向相同
C．与速度方向相反
D．与速度方向垂直
解析：由题意知战机大仰角沿直线加速爬升，加速度的方向与速度方向相同，加速度方向总与合力方向相同，选B.
答案：B
3．质量为10
kg的物体在水平面上向右运动，物体与水平面间的滑动摩擦因数为0.2，与此同时，物体受到一个水平向右的力F＝20
N的作用，则物体的加速度是(取g＝10
m/s2)(　　)
A．0
B．2
m/s2，水平向左
C．2
m/s2，水平向右
D．4
m/s2，水平向左
解析：物体受向左的滑动摩擦力f＝μmg＝20
N，物体受的合外力F合＝F－f＝0，所以a＝0.
答案：A
4.放在光滑水平面上的物体受三个平行于水平面的共点力作用而平衡，如图所示，F2与F3垂直，若撤去F1，物体的加速度为2.5
m/s2，若撤去F2，物体的加速度是1.5
m/s2，若撤去F3，则物体的加速度是(　　)
A．1.5
m/s2　　　　　
B．2.0
m/s2
C．2.5
m/s2
D．4.0
m/s2
解析：三力平衡，用直角三角形知识解得．
答案：B
5．(多选)如下图所示，小车运动时，看到摆球悬线与竖直方向成θ角，并与小车保持相对静止，则下列说法中正确的是(　　)
A．小车可能向右加速运动，加速度为gsin
θ
B．小车可能向右减速运动，加速度为gtan
θ
C．小车可能向左加速运动，加速度为gtan
θ
D．小车可能向左减速运动，加速度为gtan
θ
解析：由于小球与小车间相对静止，所以小球与小车的运动状态相同，以小球为对象，小球受力如图所示，根据牛顿第二定律可知，小球所受合外力的方向沿水平方向．因为F＝mgtan
θ，所以a＝＝gtan
θ，a与F方向相同，水平向左．
故小车应向左做加速运动，或者向右做减速运动，加速度大小为gtan
θ.
答案：BC
6．(多选)如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上，一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落，在小球下落的这一过程中下列说法正确的是(　　)
A．小球刚接触弹簧的瞬间速度最大
B．小球刚接触弹簧时加速度变为竖直向上
C．小球刚接触弹簧起到到达最低点，小球的速度先增大后减小
D．小球刚接触弹簧起到到达最低点，小球的加速度先减小后增大
解析：小球的加速度大小决定于小球受到的合外力．从接触弹簧到到达最低点，弹力从零开始逐渐增大，所以合力先减小后增大，因此加速度先减小后增大．当合力与速度同向时小球速度增大，所以当小球所受弹力和重力大小相等时，速度最大．
答案：CD
B级　提能力
7．用20
N的水平拉力拉一个放在水平面上的物体，可以使它产生1
m/s2加速度，若用30
N的水平力拉这个物体，可以产生2
m/s2的加速度．求：
(1)物体受到的摩擦力是多少？
(2)如果用40
N的水平拉力拉这个物体产生的加速度大小是多少？
解析：(1)对物体进行受力分析，
根据牛顿第二定律有：F1－f＝ma1，F2－f＝ma2，
解得：f＝10
N，m＝10
kg.
(2)当拉力为40
N时，F3－f＝ma3，
解得a3＝3
m/s2.
答案：(1)10
N　(2)3
m/s2
8．如图所示，静止在水平地面上的小黄鸭质量m＝20
kg，受到与水平面夹角为53°的斜向上的拉力，小黄鸭开始沿水平地面运动．若拉力F＝100
N，小黄鸭与地面的动摩擦因数为0.2，求：
(1)把小黄鸭看做质点，作出其受力示意图；
(2)地面对小黄鸭的支持力；
(3)小黄鸭运动的加速度的大小(sin
53°＝0.8，cos
53°＝0.6，g＝10
m/s2)．
解析：(1)如图，小黄鸭受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用．
(2)根据牛顿第二定律列出方程：竖直方向有：
Fsin
53°＋FN＝mg，
解得FN＝mg－Fsin
53°＝120
N，方向竖直向上．
(3)受到的摩擦力为滑动摩擦力，所以f＝μFN＝24
N，
根据牛顿第二定律得：Fcos
53°－f＝ma，
解得a＝1.8
m/s2.
答案：(1)见解析图　(2)120
N　(3)1.8
m/s2
9．如图所示，一木块沿倾角θ＝37°的光滑斜面自由下滑，斜面静止不动．g取10
m/s2，sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8.
(1)求木块的加速度大小；
(2)若木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，求木块加速度的大小．
解析：(1)分析木块的受力情况如图甲所示，木块受重力mg、支持力FN两个力作用，合外力大小为mgsin
θ，
根据牛顿第二定律得mgsin
θ＝ma1，
所以a1＝gsin
θ＝10×0.6
m/s2＝6
m/s2.
(2)若斜面粗糙，物体的受力情况如图乙所示，建立直角坐标系．
在x方向上(沿斜面方向上)mgsin
θ－f＝ma2①
在y方向上(垂直斜面方向上)FN＝mgcos
θ②
又因为f＝μFN③
由①②③得a2＝gsin
θ－μgcos
θ＝
(10×0.6－0.5×10×0.8)m/s2＝2
m/s2.
答案：(1)6
m/s2　(2)2
m/s2
10．如图所示，质量为2
kg的物体在40
N水平推力作用下，从静止开始1
s内沿竖直墙壁下滑3
m．求(取g＝10
m/s2)：
(1)物体运动的加速度大小；
(2)物体受到的摩擦力大小；
(3)物体与墙间的动摩擦因数．
解析：(1)由h＝at2，可得：a＝＝
m/s2＝6
m/s2.
(2)分析物体受力情况如图所示：
水平方向：物体所受合外力为零，FN＝F＝40
N.
竖直方向：取向下为正方向，由牛顿第二定律得：
mg－f＝ma，可得：f＝mg－ma＝8
N.
(3)物体与墙间的滑动摩擦力f＝μFN，
所以μ＝＝＝0.2.
答案：(1)6
m/s2　(2)8
N　(3)0.2