4.3 牛顿第二定律 —人教版高中物理必修一同步练习

牛顿第二定律同步练习
一、单选题
如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀加速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力
A.
方向向左，大小不变
B.
方向向左，逐渐减小
C.
方向向右，大小不变
D.
方向向右，逐渐减小
有一根绳子下端串联着两个质量不同的小球，上面小球比下面小球质量大．当手提着绳端沿水平方向做匀加速运动时空气阻力不计，图中所描绘的四种情况中正确的是
A.
B.
C.
D.
如图所示，A、B、C三个物体分别用轻绳和轻弹簧连接，放置在倾角为的光滑斜面上，当用沿斜面向上的恒力F作用在物体A上时，三者恰好保持静止，已知A、B、C三者质量相等，重力加速度为g。下列说法正确的是
A.
在轻绳被烧断的瞬间，A的加速度大小为
B.
在轻绳被烧断的瞬间，B的加速度大小为
C.
剪断弹簧的瞬间，A的加速度大小为
D.
突然撤去外力F的瞬间，A的加速度大小为
质量为m的物体位于粗糙的水平面上，若用大小为F的水平恒力拉物体，加速度为a，当拉力的方向不变，大小变为2F，物体的加速度为，则
A.
B.
C.
D.
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M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、重力加速度大小为则有
A.
，
B.
，
C.
，
D.
，
在静止的车厢内，用细绳a和b系住一个小球，绳a斜向上拉，绳b水平拉，如图所示，现让车从静止开始向右做匀加速运动，小球相对于车厢的位置不变，与小车静止时相比，绳a、b的拉力、的变化情况是
A.
变大，不变
B.
变大，变小
C.
不变，变小
D.
不变，变大
如下图所示，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的
A.
OA方向
B.
OB方向
C.
OC方向
D.
OD方向
关于牛顿第二定律，以下说法中正确的是
A.
由牛顿第二定律可知，加速度大的物体，所受的合外力一定大
B.
牛顿第二定律说明了，质量大的物体，其加速度一定小
C.
由可知，物体所受到的合外力与物体的质量成正比
D.
对同一物体而言，物体的加速度与物体所受到的合外力成正比，而且在任何情况下，加速度的方向始终与物体所受的合外力方向一致
二、多选题
下列说法正确的是?
?
A.
由可知，a与成正比，a与成反比
B.
由可知，a与F成正比，a与m成反比
C.
a、F、的方向总是一致的
D.
a、F、v的方向总是一致的
如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，滑块b置于光滑斜面上，通过细绳跨过定滑轮与物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a下端连接在竖直固定在地面的轻弹簧上，整个系统保持静止。已知物块a、b、c的质量分别为m、4m、M，重力加速度为g，不计滑轮的质量和摩擦。下列说法中正确的是?
?
?
A.
弹簧弹力大小为mg
B.
地面对c的摩擦力为零
C.
剪断轻绳的瞬间，c对地面的压力为
D.
剪断轻绳的瞬间，a的加速度大小为2g
用力单独作用于某一物体上可产生加速度为，力单独作用于某一物体可产生加速度为，若、同时作用于该物体，可能产生的加速度为
A.
B.
C.
D.
如图所示，物体A和B分别与跨过光滑定滑轮的轻绳连接，现在用水平力F向右拉物体B，使物体A匀速上升，则
A.
物体B做匀速运动
B.
物体B做减速运动
C.
绳子对物体B的拉力大小不变
D.
物体B对地面的压力逐渐减小
三、计算题
如图甲所示，A，B间用细绳连接并将A球用细绳悬挂在天花板上，剪断悬挂A球的细绳的瞬间，A，B的加速度分别为多大？方向如何？
若悬挂A球的细绳改为轻弹簧，如图乙所示，如果把A，B之间的细绳剪断，则A，B两球的瞬时加速度各是多少？方向如何？设A，B两球质量相等。
如图所示，质量为的物体静止于水平面上。现用大小为、与水平方向夹角为的斜向上的力拉物体，使物体沿水平面做匀加速运动取，，。
若水平面光滑，物体的加速度是多大？
若物体与水平面间的动摩擦因数为，物体的加速度大小是多少？
如图所示，水平地面上一个质量为、长度的木板，在的水平拉力作用下，以的速度向右做匀速直线运动。某时刻将质量为的物块物块可视为质点轻放在木板最右端，若物块与木板间的动摩擦因数和木板与地面间的动摩擦因数相等，取求
木板与地面的动摩擦因数；
将物块放在木板上后，经过多长时间木板停止运动。
答案
1.C
解：A、B两物块叠放在一起共同向右做匀加速直线运动，对A、B整体根据牛顿第二定律有：
然后隔离B，根据牛顿第二定律有：
大小不变，
物体B做速度方向向右的匀加速运动，故而加速度方向向右，摩擦力向右；
故选：C。
2.A
解：对下面小球m，利用牛顿第二定律，
则在水平方向有，
而在竖直方向则有；
对上面小球M，同理有
，
，
由容易得到，
而则得
故有
而由得到。
因此
所以A正确。
故选：A。
3.C
A.把ABC看成是一个整体进行受力分析，有，在轻绳被烧断的瞬间，AB之间的绳子拉力为零，对A，由牛顿第二定律：，解得：，故A错误；
B.对于C，有，在轻绳被烧断的瞬间，对于B，绳子拉力为零，弹力不变，根据牛顿第二定律：，解得：，故B错误；
C.剪断弹簧的瞬间，对于整体AB，弹簧弹力为零，根据牛顿第二定律：，解得：，而A的加速度大小，故C正确；
D.突然撤去外力F的瞬间，对A，绳子拉力为零，由牛顿第二定律：，解得：，故D错误。
故选C。
4.C
由牛顿第二定律得：?
由于物体所受的摩擦力：
即不变，所以有：
，故C正确，ABD错误。
故选C。
5.C
在抽出木板的瞬时，弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变。对1物体受重力和支持力，，。
对2物体受重力和弹簧的向下的压力，根据牛顿第二定律
，故C正确；
故选C。
6.C
以小球为研究对象，分析受力情况，如图所示，
根据牛顿第二定律得，水平方向：，竖直方向：，由题知不变，由分析知不变，由知，即变小．C正确．
7.D
解：小球和小车的加速度相同，所以小球在重力和杆的作用力两个力的作用下也沿水平向右的方向加速运动，加速度水平向右，根据牛顿第二定律可知，加速度的方向与合力的方向相同，合力水平向右，即合力沿图中的OD方向，故ABC错误，D正确．
故选：D．
8.D
A.由牛顿第二定律可知，质量小的物体，加速度大，所受的合力不一定大，故A错误；
B.根据牛顿第二定律可知，质量大的物体，如果受力也很大，其加速度不一定就小，故B错误；
C.物体的质量与合外力以及加速度无关，由本身的性质决定，故C错误；
D.对同一物体而言，质量不变，根据可知，物体的加速度与物体所受的合力成正比．根据矢量性可知，在任何情况下，加速度的方向始终与物体所受的合力方向一致，故D正确。
故选D。
9.BC
根据加速度的定义式为可知?
，加速度的大小与、无关，根据牛顿第二定律可知，加速度与合力、质量有关，加速度与F成正比，与m成反比，由牛顿第二定律可知a、?F、?v的方向总是一致的，但a、F与v的方向不一定总是一致的。
故选BC。
10.AD
解：A、以b为研究对象，绳子拉力大小为：，再以a为研究对象，根据平衡条件可得：，解得：，故A正确；
B、以b和c为研究对象，水平方向根据平衡条件可得：地面对c的摩擦力为：，故B错误；
C、剪断轻绳的瞬间，b的加速度方向沿斜面向下，处于失重状态，所以c对地面的压力小于，故C错误；
D、剪断轻绳的瞬间，弹簧弹力不变，a的合力。a的加速度大小为：，故D正确。
故选：AD。
11.AB
解：设物体的质量为m，由牛顿第二定律得：
，，
、两个力的合力范围为
若、同时作用于该物体时，由顿第二定律得：
物体的加速度范围为：，故AB正确，CD错误。
故选：AB
12.BC
解：A、B、设绳子与水平方向的夹角为，将B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于A的速度，有匀速上升，减小，则B的速度减小，B做减速运动。故A错误，B正确。
C、A做匀速运动，绳子拉力等于重力，恒定不变，故C正确。
D、分析B，绳子拉力的竖直分力减小，则物体B对地面的压力增大，故D错误。
故选：BC。
13.解：剪断细绳的瞬间，由于绳子的作用力会发生突变，在剪断细绳的瞬间，AB间的绳子作用力突然变为零，所以A、B两球的合力都为mg，加速度均为g，方向均竖直向下
细绳剪断前，细绳的拉力大小为，弹簧的弹力大小为
细绳剪断的瞬间弹簧的弹力不变，由牛顿第二定律得：
对A，有：，方向竖直向上；，方向竖直向下。
14.解：对物体受力分析，水平方向，根据牛顿第二定律得：
，
解得：
对物体受力分析，竖直方向，根据平衡条件得：
?
?
又?
?
?
?
水平方向，根据牛顿第二定律得：
?
?
?
由解得：
15.解：未放物块之前，木板做匀速运动．
因此木板与地面之间的动摩擦因数
物块与木板间的动摩擦因数也为，则物块放在木板上后将做匀加速运动，设物块的加速度的大小为
???????
?
木板水平方向受力，它做匀减速直线运动，设其加速度的大小为
??
解得：?
设经时间，物块与木板速度相等，此时它们的速度为v，此过程中木板的位移为，物块位移为
???????????
?
???????
解得??，，，
因为，所以物块仍然在木板上．之后，它们在水平方向的受力分析，二者一起做匀减速直线运动，设它们共同运动的加速度的大小为．
?
???
?
设再经过时间，它们停止运动
?????????
?s
因此将物块放在木板上后，经过??s木板停止运动。
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