粤教版物理必修1课时训练 20牛顿第二定律

课时训练20　牛顿第二定律
基础夯实
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,但是用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.推力比静摩擦力小
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
解析:牛顿第二定律中的力F指合外力,用很小的力推桌子时,桌子由于受到地面摩擦的作用,合外力仍然为零,故无加速度,D项正确.
2.如图所示,A、B两物体的质量分别为m、2m,与水平地面间的动摩擦因数相同,现用相同的水平力F作用在原来都静止的这两个物体上,若A的加速度大小为a,则(　　)(导学号51090157)
A.B物体的加速度大小为
B.B物体的加速度也为a
C.B物体的加速度小于
D.B物体的加速度大于a
答案:C
解析:对两个物体进行受力分析,则由牛顿第二定律可知:对A有F-fA=ma,对B有F-fB=2ma',其中fA=μmg,fB=2μmg,联立解得a=,a'=,可知a'<,C选项正确.
3.质量为4
kg的物体受到两个大小分别为1
N和2
N的共点力作用,则物体的加速度大小可能是(　　)
A.0.5
m/s2　　　　　　　B.1
m/s2
C.1.5
m/s2
D.2
m/s2
答案:A
解析:两个力的合力的大小范围为(2
N-1
N)≤F合≤(1
N+2
N),即1
N≤F合≤3
N.由牛顿第二定律得a=,物体的加速度大小范围为0.25
m/s2≤a≤0.75
m/s2,选项A正确.　
4.人站在地面,竖直向上提起质量为1
kg的物体,物体获得的加速度为5
m/s2,g取10
m/s2.则此过程中人对物体的作用力为(　　)
A.5
N
B.10
N
C.15
N
D.20
N
答案:C
解析:物体受到重力与人对物体的作用力,由牛顿第二定律F合=ma得F-mg=ma,即F=ma+mg=15
N.　
5.
如图所示,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为m0的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g,则有(　　)(导学号51090158)
A.a1=0,a2=g
B.a1=g,a2=g
C.a1=0,a2=g
D.a1=g,a2=g
答案:C
解析:本题考查牛顿定律的瞬时性和连接体问题,突破点是清楚在抽出木板的瞬间弹簧的形变量未变,弹力不变.
抽出木板的瞬间,弹力未变,故木块1所受合力仍为零,其加速度为a1=0.
对于木块2,受弹簧的弹力F1=mg和重力m0g,根据牛顿第二定律得a2==g.因此选项C正确.
6.三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上,它们与桌面间的动摩擦因数都相同.现用大小相同的外力F沿图示方向分别作用在物块1和2上,用F的外力沿水平方向作用在物块3上,使三者都做加速运动,令a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度,则(　　)
A.a1=a2=a3
B.a1=a2,a2>a3
C.a1>a2,a2D.a1>a2,a2>a3
答案:C
解析:分析1、2、3三个物块的受力情况如图所示.
则f1=μ(mg-Fsin
60°)
f2=μ(mg+Fsin
60°)
f3=μmg
由牛顿第二定律得Fcos
60°-f1=ma1
Fcos
60°-f2=ma2
-f3=ma3
因f2>f3>f1,故a1>a3>a2.选项C正确.
7.(多选)下列关于速度、加速度、合外力之间的关系正确的是(　　)
A.物体的速度越大,则加速度越大
B.物体的速度为零,则加速度为零
C.物体所受的合外力很小,但加速度可能很大
D.物体所受的合外力很大,但速度可能为零
答案:CD
解析:质量一定时,加速度由力决定,加速度与速度无必然联系,物体的速度为零时,加速度可为零、也可不为零;当加速度为零时,速度不变.
能力提升
8.(多选)如图所示,小球B放在真空容器A内,球B的直径恰好等于正方体A的边长,将它们以初速度v0竖直向上抛出,下列说法中正确的是(　　)(导学号51090159)
A.若不计空气阻力,上升过程中,A对B有向上的支持力
B.若考虑空气阻力,上升过程中,A对B的压力向下
C.若考虑空气阻力,下落过程中,B对A的压力向上
D.若不计空气阻力,下落过程中,B对A没有压力
答案:BD
解析:若不计空气阻力,则A、B整体的加速度等于重力加速度,物体B的加速度也等于重力加速度,因此A对B没有作用力,同理,B对A也没有作用力,故选项A错D对;若考虑空气阻力,则上升过程中,A、B整体的加速度大于重力加速度,则B的加速度大于重力加速度,故A对B有向下的压力,故选项B对;在下落过程中,A、B整体的加速度小于重力加速度,则B的加速度小于重力加速度,故A对B有向上的压力,根据力的相互性,B对A有向下的压力,故选项C错.应选B、D.
9.(多选)(2014四川理综)如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0时刻P在传送带左端具有速度v2,P与定滑轮间的绳水平,t=t0时刻P离开传送带.不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长.正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是(　　)(导学号51090160)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
答案:BC
解析:(1)若v2G时,P向右加速,与传送带速度相等时,以v1和传送带一起匀速运动,选项B正确;②当f(2)若v2>v1.①当f>G时,P向右减速,再与传送带一起匀速运动,图象如图乙所示,选项A错误;②当
f甲
乙
10.
(多选)一质量为m=1
kg的物体在水平恒力F作用下做直线运动,1
s末撤去恒力F,其v-t图象如图所示,则恒力F和物体所受阻力f的大小是(　　)(导学号51090161)
A.F=8
N
B.F=9
N
C.f=2
N
D.f=3
N
答案:BD
解析:撤去恒力F后,物体在阻力作用下运动,由v-t图象可知,1~3
s内物体的加速度为3
m/s2,由牛顿第二定律f=ma可知,阻力f=3
N;由题图可知在0~1
s内其加速度为6
m/s2,由牛顿第二定律F-f=ma',可求得F=9
N,选项B、D正确.
11.2016年4月6日1时38分,我国首颗微重力科学实验卫星实践十号一飞冲天.假设在发射过程中竖直起飞的长征二号丁运载火箭在推力F的作用下产生10
m/s2的加速度,若推力增大到2F,则火箭的加速度a=　　　　(g取10
m/s2).
答案:30
m/s2
解析:设火箭质量为m,加速度为a,据牛顿第二定律得F-mg=m×10
m/s2,2F-mg=ma,联立解得a=30
m/s2.
12.
如图所示,质量为m的滑块沿倾角为θ的斜面下滑.
(1)若斜面光滑,求滑块下滑的加速度大小;
(2)若滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,求滑块下滑的加速度大小.
答案:(1)gsin
θ　(2)gsin
θ-μgcos
θ
解析:(1)滑块仅受重力与斜面的支持力,由牛顿第二定律得mgsin
θ=ma0,解得滑块下滑加速度为a0=gsin
θ.
(2)斜面对滑块的支持力FN=mgcos
θ,滑块受到的滑动摩擦力大小f=μFN.
　　设滑块下滑加速度为a,由牛顿第二定律得mgsin
θ-f=ma,
解得加速度大小a=gsin
θ-μgcos
θ.
13.在以2
m/s2的加速度加速上升的升降机中,给紧靠厢壁、质量为1
kg的物体一个水平力F(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,动摩擦因数μ=0.2),使物体相对厢静止,如图所示,则F的最小值是多少 (g取10
m/s2)(导学号51090162)
答案:60
N
解析:物体与厢壁的最大静摩擦力为fmax=μFN=μF
根据第二定律可知μF-G=ma
F==60
N
所以F的最小值为60
N.