2020高中物理 第三章 牛顿运动定律 牛顿第二定律练习（基础篇）教科版必修1

2020高中物理 第三章 牛顿运动定律 牛顿第二定律练习（基础篇）教科版必修1

牛顿第二定律(基础篇)‎ 一、选择题：‎ ‎1．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，所受的合外力也越大 ‎ B．物体的速度为零，则加速度为零，所受的合外力也为零 ‎ C．物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大 ‎ D．物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零 ‎2．从牛顿第二定律可知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个很小的力去推很重的桌子时，却推不动它，这是因为( )‎ ‎ A．牛顿第二定律不适用于静止的物体 ‎ B．桌子的加速度很小，速度增量极小，眼睛不易觉察到 ‎ C．推力小于静摩擦力，加速度是负的 ‎ D．桌子所受的合力为零 ‎3．质量为‎1 kg的物体受大小分别为3 N和4 N两个共点力的作用，物体的加速度可能是( )‎ ‎ A．‎5 m/s2 B．‎7 m/s‎2 C．‎8 m/s2 D．‎9 m/s2‎ ‎4．用大小为3 N的水平恒力，在水平面上拉一个质量为‎2 kg的木块，从静止开始运动，2s内的位移为‎2m．则木块的加速度为( )‎ ‎ A．‎0.5m/s2 B．‎1 m/s‎2 C．‎1.5 m/s2 D．‎2 m/s2‎ ‎5．质量为m的木块位于粗糙水平面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a，当拉力方向不变，大小变为‎2F时，木块的加速度为a′，则( )‎ ‎ A．a′＝a B．a′＜a C．a′＞‎2a D．a′＝‎‎2a ‎6．一个重为20N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F=5N的力竖直向上拉该物体时，如图所示，物体受到的合力为( )‎ A．15N B．20N C．25N D．0‎ ‎7．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减速直线运动，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  　　‎ ‎8．一物体质量为m，用细绳将它悬吊在电梯的天花板上，当电梯以的加速度竖直减速上升时，细线对物体的拉力为( )‎ A． B． C．mg D．‎ ‎9．用竖直向上的力F使物体以加速度是a向上加速运动，用竖直向上的力‎2F使同一物体向上运动。不计空气阻力，物体的加速度是( ) ‎ 5‎ ‎　　A．‎2a　　 　B．g+‎2a　　　　 C．‎2g+‎2a　　　　 D．g+a 10．如图所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端靠着静止在光滑水平面上的物体A上，开始时弹簧为自由长度，现对物体作用一水平力F，在弹簧压缩到最短的过程中，物体的速度和加速度变化情况是( ) 　　A．速度增大，加速度减小　　　　　 　　B．速度减小，加速度增大 　　C．速度先增大后减小，加速度先增大后减小 　　D．速度先增大后减小，加速度先减小后增大 11．在行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害，人们设计了安全带，如图所示。假定乘客质量为‎70 kg，汽车车速为‎108 km/h，从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5 s，安全带对乘客的作用力大小约为( ) 　　‎ A．400N　　B．600N　　C．800N　　D．1000N 二、计算题：‎ ‎1．如图所示，沿水平方向做匀加速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°，球和车厢相对静止，球的质量为‎1 kg．(g取10/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)‎ ‎ (1)求车厢运动的加速度．‎ ‎ (2)求悬线对球的拉力．‎ ‎ ‎ ‎2．质量为m的物体放在倾角为α的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为μ；如沿水平方向加一个力F，使物体沿斜面向上以加速度a做匀加速直线运动(如图所示)，则F为多少?‎ ‎ ‎ ‎3．如图所示，电梯与水平面夹角为30°，当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?‎ ‎ ‎ 5‎ ‎4．质量为‎2kg的物体在40N水平推力作用下，1s内沿竖直墙壁从静止开始下滑‎3m．求：（取g=‎10m/s2）‎ ‎（1）物体运动的加速度；‎ ‎（2）物体与墙间的动摩擦因数；‎ ‎（3）若在1s末时把水平推力改为140N，请通过分析计算说明物体的运动情况．‎ ‎ ‎ ‎【答案与解析】‎ 一、选择题：‎ ‎1．C、D 解析：加速度由合外力决定，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．‎ ‎2．D 解析：牛顿第二定律中的力F是指合外力，用很小的力推桌子时，合力为零，故无加速度．‎ ‎3．A、B ‎ 解析：当F1＝3 N和F2＝4 N的两个力同向时，；当F1与F2反向时，，则，即．‎ ‎4．B ‎ 解析：由知：，得加速度．由于不知地面是否光滑，故不可用求解．‎ ‎5．C 解析：设木块与桌面间的动摩擦因数为，由牛顿第二定律得，① ． ②‎ ‎ ①×2得与②式比较有 ‎．‎ 所以有，即．‎ ‎6、D 解析：用F=5N的力拉物体，物体仍然静止在地面上，即处于平衡状态，所以物体所受合力为零。‎ ‎7．ABC 解析：这两个力的大小分别是1.5N和2.5N共点力的合力范围为，根据牛顿第二定律，，可知加速度范围为，因此答案为ABC ‎8、B 如图对物体进行受力分析有：‎ 5‎ 物体受重力mg和细线拉力T作用下产生向下的加速度，‎ 根据牛顿第二定律有：，‎ 所以细线的拉力，‎ 故ACD错误，B正确；‎ 故选：B．‎ ‎9．B 解析：根据牛顿第二定律，，，两式联立得：‎ ‎10．D 解析：在弹簧压缩到最短的过程中，弹簧由零开始增大直到大于F，因此加速度是先减小后增大，速度是先增大后减小。当弹力与外力相等时，速度最大，加速度最小。‎ ‎11．A 解析：‎108 km/h=‎30m/s，经过5 s速度变为零，根据，负号表示与物体运动的方向相反。根据牛顿第二定律 二、计算题：‎ ‎1. ‎7.5‎ m‎/s2 12.5 N 解析:球和车相对静止，它们的运动情况相同，由于对球的受力情况知道的较多，故应以球为研究对象，球受两个力作用：重力mg和线的拉力F，由于球随车一起沿水平方向做匀加速直线运动，故其加速度方向沿水平方向，合外力沿水平方向．‎ ‎ (1)由牛顿第一定律有，‎ ‎ mg tan 37°＝ma，‎ ‎ a＝‎7.5 m/s2．‎ ‎ 即车厢的加速度大小为‎7.5 m/s2，方向为水平向右．‎ ‎ (2)悬线对球的拉力F＝mg/cos 37°＝1.25mg＝12.5 N，方向沿绳向上 ‎2. ‎ 解析：本题将力沿平行于斜面和垂直于斜面两个方向分解，分别利用两个方向的合力与加速度的关系列方程．‎ ‎ 受力分析：物体受四个力作用：推力F、重力mg、弹力FN、摩擦力F′．‎ 建立坐标：以加速度方向即沿斜面向上为x轴正向，分解F和mg(如图所示)；‎ ‎ 建立方程并求解 ‎ x方向 Fcos α- mgsin α- F′＝ma．‎ ‎ y方向 FN – mg cos α – F sinα＝0，‎ ‎ F′＝μFN．‎ 5‎ 三式联立求解得：．‎ ‎3. ‎ 解析:本题分解加速度比分解力更显方便．‎ ‎ 对人进行受力分析：重力mg、支持力FN，摩擦力F(摩擦力的方向一定与接触面平行，由加速度的方向可推知F水平向右)．‎ 建立直角坐标系：取水平向右(即F方向)为x轴正方向，此时只需分解加速度，其中，(如图所示)．‎ ‎ 建立方程并求解，由牛顿第二定律 ‎ x方向 ，‎ ‎ y方向 ．‎ 所以 ．‎ ‎4、解析：（1）由位移时间公式得：，解得：‎ ‎（2）由牛顿第二定律知：，所以有：‎ 由滑动摩擦力公式，得：‎ ‎（3）当推力为140N时，摩擦力变为：；故物体做减速运动；‎ 一般因为最大静摩擦力等于滑动摩擦力；故物体最终会静止在竖直面上；‎ 5‎