山东省济南济北中学2020-2021学年鲁科版（2019）必修第一册：5.3牛顿第二运动定律 课后训练（含解析）

5.3牛顿第二运动定律 课后训练（含解析）
1．如图所示，物块A、B质量相等，在恒力F作用下，在水平面上做匀加速直线运动．若物块与水平面间接触面光滑，物块A的加速度大小为a1，物块A、B间的相互作用力大小为F1；若物块与水平面间接触面粗糙，且物块A、B与水平面间的动摩擦因数相同，物块B的加速度大小为a2，物块A、B间的相互作用力大小为F2，则以下判断正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．如图所示，直角三角形物体C放在水平地面上，将表面粗糙的两长方体A、B叠放在一起，轻放在C的斜面上，而后A、B沿斜边一起下滑，且物体C始终静止． 下列说法正确的是
A．若斜面光滑，则B受到平行斜面向下的摩擦力
B．若斜面光滑，则B受到平行斜面向上的摩擦力
C．若斜面粗糙，则A受到的摩擦力为零
D．若斜面粗糙，则A受到平行斜面向上的摩擦力
3．如图所示，两根粗细均匀、重力不计的橡皮筋L1、L2的一段分别连接于A、B两点，另一端与一小球相连，小球静止时，L1与竖直方向的夹角为θ，L2保持水平，此时两根橡皮筋的长度相等．已知两根橡皮筋的劲度系数相等，橡皮筋的弹力与形变量成正比，重力加速度为g，则（ ）
A．两根橡皮筋的形变量相等
B．L2的原长比L1的原长短
C．剪断L1的瞬间，小球的加速度大小为g
D．剪断L2的瞬间，小球的加速度大小为gtanθ
4．质量为的人站在地面上，用绳通过光滑定滑轮将质量为的重物从高处放下，如图所示，若重物以加速度a下降（），则人对地面的压力大小为（　　）
A．
B．
C．
D．
5．测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列哪一组（?? ）
A．米尺、弹簧秤、秒表??????? B．米尺、天平、秒表
C．量筒、天平、秒表?????????? D．米尺、测力计、打点计时器
6．如图所示，在倾角为30的足够长的光滑的斜面上有一质量为m的物体，它受到沿斜面方向的力F的作用．力F可按图（a）、（b）（c）、（d）所示的四种方式随时间变化（图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正）．已知此物体在t=0时速度为零，若用v1、v2、v3、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率，则这四个速率中最大的是（ ）
A．v1 B．v2 C．v3 D．v4
7．如图所示，位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用，已知物块P沿斜面加速下滑，现保持F的方向不变，使其减小，则加速度( )
A．一定变小 B．一定变大
C．一定不变 D．可能变小，可能变大，也可能不变
8．惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计，加速度计构造原理的示意图如图所示；沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连，滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导．设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离0点距离为s，则这段时间内导弹的加速度(　　)
A．方向向左，大小为ks/m
B．方向向右，大小为ks/m
C．方向向左，大小为2ks/m
D．方向向右，大小为2ks/m
9．如图所示,物体在水平拉力F作用下沿水平地面做匀速直线运动，速度为 v．现让拉力逐渐减小，则物体的加速度和速度的变化情况是（ ）
A．加速度逐渐变小，速度逐渐变大
B．加速度逐渐变大，速度逐渐变小
C．加速度和速度都在逐渐变大
D．加速度和速度都在逐渐变小
10．如图所示，轻绳两端分别与A、C两物体相连接，mA=1kg，mB=2kg，mC=3kg，物体A、B、C及C与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计．若要用力将C拉动，则作用在C上水平向左的拉力最小为（取重力加速度g=10m/s2）（ ）
A．6N B．8N C．10N D．12N
11．以下不能作为磁感应强度的单位的一项是（　　）
A．T B．N/(A?m) C．(N?s)/(C?m) D．V/m
12．鱼在水中沿直线水平向左加速游动过程中，水对鱼的作用力方向合理的是（ ）
A． B．
C． D．
13．如图所示，两倾斜的传送带甲、乙与水平面间的夹角均为口，甲逆时针转动、乙顺时针转动，速度大小均为v1。将两个完全相同的木块从传送带顶端A点以初速度v0沿传送带向下运动，两木块与传送带间的动摩擦因数均为，已知。若两木块都能到达传送带底端B点，甲图木块到达底端B点的速度为v甲，乙图木块到达底端及点的速度为v乙。则（ ）
A．v甲一定大于v乙
B．v甲可能小于v乙
C．v甲可能大于v1
D．v乙一定小于v1
14．如图甲所示，一块质量为mA=2kg的木板A静止在水平地面上，一个质量为mB=1kg的滑块B静止在木板的左端，对B施加一向右的水平恒力F，一段时间后B从A右端滑出，A继续在地面上运动一段距离后停止，此过程中A的速度随时间变化的图像如图乙所示．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2．则下列说法正确的是
A．滑块与木板之间的动摩擦因数为0.6
B．木板与地面之间的动摩擦因数为0.1
C．F的大小可能为9N
D．F的大小与板长L有关
15．如图所示，质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为θ的固定斜面上，P、Q之间的动摩擦因数为μ1，Q与斜面间的动摩擦因数为μ2．当它们从静止开始沿斜面匀速滑下时，两物体始终保持相对静止，则物体P受到的摩擦力大小为（　　）
A．mgsinθ B．μ1mgcosθ
C．μ2mgcosθ D．（μ1+μ2）mgcosθ
16．如图所示,物体A.B的质量分别为mA=10 kg.mB=20 kg,A与B.B与水平桌面间的动摩擦因数都等于0.3,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当用水平力F=80 N向右拉轻滑轮时,B对A的摩擦力和桌面对B的摩擦力为多大?(g取 10 m/s2)
参考答案
1．D
【解析】
【分析】
【详解】
水平面光滑，对物块A和B整体受力分析有
解得
对B受力分析有，联立上式解得
水平面粗糙，对A和B整体受力分析有
解得
对B受力分析有
联立上式解得
A. 与分析不符，不符合题意
B. 与分析不符，不符合题意
C. 与分析不符合，不符合题意
D. 与分析符合，符合题意
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．若斜面光滑，以AB整体为研究对象，重力的下滑分力作为合力，提供加速度：
若以A为研究对象，加速度应该与AB整体的加速度保持一致，所以A与B之间没有摩擦力．故AB均错误．
CD．若斜面粗糙，以AB整体为研究对象，重力的下滑分力与摩擦力的合力提供加速度：
若以A为研究对象，加速度应该与AB整体的加速度保持一致，所以A受到平行斜面向上的摩擦力．故C错误，D正确．
3．D
【解析】
【分析】
【详解】
A.设L1、L2的形变量分别为x1、x2．L1与竖直方向的夹角为θ，L2保持水平，根据小球的平衡条件有 kx1sinθ=kx2．所以x1＞x2．故A错误；
B.由于图中两根橡皮筋的长度相等，因此L1的原长比L2的原长短，故B错误；
C.剪断L1的瞬间，小球受到重力和橡皮筯L2的弹力作用，且L2的弹力不变，则小球的加速度大小为，故C错误；
D.剪断L2的瞬间，小球受到重力和橡皮筯L1的弹力作用，且L1的弹力不变，则小球的加速度大小为，故D正确．
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
设绳的拉力为，对重物，由牛顿第二定律可得
①
绳的拉力
②
人所受重力、绳向上的拉力及地面的支持力FN的合力为零，所以有
③
由②③得
人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力和反作用力，由牛顿第三定律可得
方向竖直向下；
故选C。
5．B
【解析】
长度、时间、质量是三个力学基本物理量，米尺是测量长度的仪器，天平是测量质量的仪器，秒表是测量时间的仪器，故B正确，ACD错误．
6．C
【解析】
试题分析：物体受到重力、支持力与拉力作用，物体所受到的合力等于拉力F与重力平行于斜面向下的分力之和，重力的斜向下分力Gx =mgsin30°=0.5mg；
如图（a）所示，在前两秒内，F=0.5mg，方向向下，物体受到的合力为mg，方向向下，物体向下做加速度为g的匀加速运动，在第3s内，物体受到的合力为零，物体做匀速直线运动，则3s末物体速度v=2g；
如图（b）所示，0～1s，物体所受合力为零，物体静止，在1s～2s内，物体向下做匀加速运动，加速度为0.5g，在2s～3s内，物体向下做匀加速运动，加速度为g，3s末物体速度v=0.5g×1+g×1=1.5g；
如图（c）所示，物体在0～1s内向下做匀加速运动a=0.5g，在1～3s内，向下做匀加速运动加速度为g，3s末速度v=2.5g；
如图（d）所示，物体在0～2s内向下做匀加速直线运动，加速度为g，在2～3s内，向下做匀减速运动，加速度为0.5g，3s末速度v=2g-0.5g=1.5g；故这四个速率中最大的是v3.故C正确；
考点：牛顿第二定律的应用；物理图像．
【名师点睛】此题是牛顿第二定律的综合应用问题；解题时要对物体正确受力分析，搞清每个情况下物体的加速度，应用牛顿第二定律、匀变速运动的速度公式即可正确解题，4种情况，需要进行多次分析，增加的试题的难度．
7．B
【解析】
【分析】
【详解】
小物块P在推力F的作用下，沿光滑固定斜面加速下滑，设小物块的质量为m，斜面的倾角为θ，对小物块受力分析如图所示，由牛顿第二定律，有：mgsinθ-Fcosθ=ma，解得：当保持F的方向不变，使其减小时，加速度a一定变大．故B正确，ACD错误．
8．D
【解析】
由于指针向左偏离O点的距离为x，则左边弹簧压缩，右边弹簧伸长，滑块受到的合外力向右，其大小为2kx，则导弹的加速度，方向向右，大小为，故D正确．
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
开始物体在水平方向上受拉力和滑动摩擦力平衡，当拉力逐渐减小，根据牛顿第二定律，，知加速度逐渐增大，方向水平向左，方向与速度的方向相反，则速度逐渐减小．
A．加速度逐渐变小，速度逐渐变大，与结论不相符，选项A错误；
B．加速度逐渐变大，速度逐渐变小，与结论相符，选项B正确；
C．加速度和速度都在逐渐变大，与结论不相符，选项C错误；
D．加速度和速度都在逐渐变小，与结论不相符，选项D错误；
故选B.
考点：牛顿第二定律的应用
【名师点睛】
此题是牛顿第二定律的应用问题；解决本题的关键知道根据合力的大小变化，可知道加速度大小的变化．以及知道当速度方向与加速度方向相同，物体做加速运动，当速度方向与加速度方向相反，物体做减速运动．
10．B
【解析】
【分析】
【详解】
若要用力将C物拉动，A会向右运动，AB间的最大静摩擦力
BC间的最大静摩擦力
所以AB间滑动，BC间不滑动，当右侧绳子对A的拉力为时，A开始动，此时BC可以看成一个整体，受到向右的力和拉力大小相等即
故选B。
11．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．特斯拉就是磁感应强度的单位，故A正确；
BC．由磁感应强度的定义式可知，由安培力F的单位是N，而电流I的单位是A，长度L的单位为m，故
根据可知，1A=1C/s，则
故BC正确；
D．由可知，V/m为电场强度的单位，故D错误。
本题选不能作为磁感应强度的单位的，故选D。
12．C
【解析】
【分析】
【详解】
鱼在水中受水的浮力保持鱼在竖直方向的平衡，由于水平方向向左加速，故鱼受水平方向向左的外力；故水对鱼的作用力应是浮力与向左推动力的合力，故应斜向左上方，故C正确，ABD错误。
故选C。
13．AD
【解析】
【分析】
【详解】
ABC．由于甲逆时针转动、乙顺时针转动，则开始甲受到的摩擦力沿传送带向下，甲可能一直向下加速，也可能先加速后匀速。所以v甲≥v1；选项A正确，BC错误；
D．由于乙受到的摩擦力始终沿传送带向上，所以乙一直减速运动，所以v乙＜v1；选项D正确；
故选AD。
14．BD
【解析】
【分析】
根据木板A的v-t图像求解滑块在木板上滑动时和离开木板时木板的加速度，根据牛顿第二定律列式求解两个动摩擦因数；若木块在木板上滑动时，木块的加速度应该大于木板的加速度，由此求解F的范围；根据木块和木板的位移关系求解F与L的关系.
【详解】
滑块在木板上滑动时木板的加速度为，对木板根据牛顿第二定律：；滑块从木板上滑出时木板的加速度为，对木板根据牛顿第二定律：；联立解得：μ1=0.7，μ2 =0.1，选项A错误，B正确；对木块B：，其中的aA>2m/s2，则F>9N，则F的大小不可能为9N，选项C错误；根据，式中t=1s ，联立解得：F=2L+9，即F的大小与板长L有关，选项D正确；故选BD.
【点睛】
此题时牛顿第二定律的综合应用问题，首先要搞清两物体的运动情况，通过v-t图像获取运动信息，结合牛顿第二定律求解.
15．AC
【解析】
【分析】
【详解】
对PQ整体受力分析，受到重力、支持力和滑动摩擦力，如图

根据牛顿第二定律，有
（m+M）gsinθ﹣μ2（m+M）gcosθ＝（M+m）a
解得
a＝g（sinθ﹣μ2cosθ） ①
再对P物体受力分析，受到重力mg、支持力和沿斜面向上的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有
mgsinθ﹣Ff＝ma ②
而由题意可知，a=0，故①②解得
Ff＝μ2mgcosθ
同时由平衡关系有
Ff＝mgsinθ
故选：AC。
16．30N 70N
【解析】
【分析】
【详解】
由最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则AB之间的最大静摩擦力
f=μN=0.3×100=30N
而B与地面的最大静摩擦力
f′=μ（mA+mB）g=0.3×300=90N；
由于水平力F=80N，当研究A时，绳子的拉力为40N，则A受到滑动摩擦力，大小即为30N；
当研究B时，水平方向拉力大小为40N，而A对B的滑动摩擦力为30N，则B仍处于静止，则地面对B的摩擦力大小为70N；