3.2 牛頓第二定律—2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)檢測

1、3.2牛頓第二定律A組對牛頓第二定律的理解和簡單應(yīng)用1(多選)下列說法正確的是()A物體所受到的合外力越大，其速度改變量也越大B物體所受到的合外力不變(F合0)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就不改變C物體所受到的合外力變化，其速度的變化率一定變化D物體所受到的合外力減小時(shí)，物體的速度可能正在增大解析物體所受到的合外力越大，物體的加速度(速度變化率)也越大，即速度變化得越快，但速度改變量還與時(shí)間有關(guān)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；物體所受的合外力不為零，就會(huì)迫使其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(運(yùn)動(dòng)的快慢或方向)發(fā)生變化，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；合外力的大小與速度的大小之間沒有直接關(guān)系，選項(xiàng)D正確答案CD2(多選)一個(gè)質(zhì)量為2 kg的物體，在5個(gè)共點(diǎn)力的

2、作用下保持靜止若同時(shí)撤去其中大小分別為15 N和10 N的兩個(gè)力，其余的力保持不變，此時(shí)該物體的加速度大小可能是()A2 m/s2 B3 m/s2 C12 m/s2 D15 m/s2解析物體所受合力范圍為5 NF合25 N，因m2 kg，故2.5 m/s2a12.5 m/s2，故B、C正確答案BC3 (單選)一物塊靜止在粗糙的水平桌面上從某時(shí)刻開始，物塊受到一方向不變的水平拉力作用假設(shè)物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力以a表示物塊的加速度大小，F(xiàn)表示水平拉力的大小能正確描述F與a之間關(guān)系的圖象是()解析靜摩擦力隨外力而改變，當(dāng)外力大于最大靜摩擦力時(shí)，物體才產(chǎn)生加速度，可利用牛頓第二定律列

3、方程求解物塊受到拉力和摩擦力作用，根據(jù)牛頓第二定律Fmgma，當(dāng)Ffmax時(shí)，a0；當(dāng)F>fmax時(shí)，a與F成一次函數(shù)關(guān)系，選項(xiàng)C正確答案C應(yīng)用牛頓第二定律分析瞬時(shí)問題4(多選)如圖3211所示，一木塊在光滑水平面上受一恒力F作用，前方固定一足夠長的彈簧，則當(dāng)木塊接觸彈簧后()圖3211A木塊立即做減速運(yùn)動(dòng)B木塊在一段時(shí)間內(nèi)速度仍可增大C當(dāng)F等于彈簧彈力時(shí)，木塊速度最大D彈簧壓縮量最大時(shí)，木塊加速度為零解析木塊在光滑水平面上做勻加速運(yùn)動(dòng)，與彈簧接觸后，當(dāng)F>F彈時(shí)，隨彈簧形變量的增大，向左的彈力F彈逐漸增大，木塊做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)彈力和F相等時(shí)，木塊速度最大，之后木塊做減速

4、運(yùn)動(dòng)，彈簧壓縮量最大時(shí)，木塊加速度向左不為零，故選項(xiàng)B、C正確答案BC5(多選)質(zhì)量均為m的A、B兩個(gè)小球之間系一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的彈簧，放在光滑的臺(tái)面上A緊靠墻壁，如圖3212所示，今用恒力F將B球向左擠壓彈簧，達(dá)到平衡時(shí)，突然將力F撤去，此瞬間()圖3212AA球的加速度為 BA球的加速度為零CB球的加速度為 DB球的加速度為解析恒力F作用時(shí)，A和B都平衡，它們的合力都為零，且彈簧彈力為F.突然將力F撤去，對A來說水平方向依然受彈簧彈力和墻壁的彈力，二力平衡，所以A球的合力為零，加速度為零，A項(xiàng)錯(cuò)，B項(xiàng)對而B球在水平方向只受水平向右的彈簧的彈力作用，加速度a，故C項(xiàng)錯(cuò)，D項(xiàng)對答案BD6(多選)用

5、細(xì)繩拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球?qū)⒁还潭ㄔ趬ι系乃捷p質(zhì)彈簧壓縮了x(小球與彈簧不拴連)，如圖3213所示將細(xì)繩剪斷后()圖3213A小球立即獲得的加速度B小球在細(xì)繩剪斷瞬間起開始做平拋運(yùn)動(dòng)C小球落地的時(shí)間等于 D小球落地的速度大于解析細(xì)繩剪斷瞬間，小球受豎直方向的重力和水平方向的彈力作用，選項(xiàng)A、B均錯(cuò)；水平方向的彈力不影響豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，故落地時(shí)間由高度決定，選項(xiàng)C正確；重力和彈力均做正功，選項(xiàng)D正確答案CD整體法、隔離法在動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用7(單選)如圖3214所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物體通過輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(m1在光滑地面上，m2在空中

6、)已知力F與水平方向的夾角為.則m1的加速度大小為()A.B.C.D.圖3214解析把m1、m2看做一個(gè)整體，在水平方向上加速度相同，由牛頓第二定律可得：Fcos (m1m2)a，所以a，選項(xiàng)A正確答案A8(多選)如圖3215所示，質(zhì)量為m2的物體2放在正沿平直軌道向右行駛的車廂底板上，并用豎直細(xì)繩通過光滑定滑輪連接質(zhì)量為m1的物體，與物體1相連接的繩與豎直方向成角，則()圖3215A車廂的加速度為gsin B繩對物體1的拉力為C底板對物體2的支持力為(m2m1)gD物體2所受底板的摩擦力為m2gtan 答案BD9(多選)如圖3216所示，三物體A、B、C均靜止，輕繩兩端分別與A、C兩物體相連

7、接且伸直，mA3 kg，mB2 kg，mC1 kg，物體A、B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.1，地面光滑，輕繩與滑輪間的摩擦可忽略不計(jì)若要用水平向左的拉力將B物體拉動(dòng)(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g10 m/s2)，則下列說法正確的是()圖3216A施加最小拉力拉動(dòng)B物體時(shí)，A、B物體將相對滑動(dòng)B施加最小拉力拉動(dòng)B物體時(shí)，B、C物體將相對滑動(dòng)C施加最小拉力拉動(dòng)B物體時(shí)，最小拉力為5 ND施加最小拉力拉動(dòng)B物體時(shí)，最小拉力為6 N解析依題意是要求能把B拉動(dòng)即可，并不一定要使物體B從A和C之間抽出來考慮到B的上表面的最大靜摩擦力為fA3 N，B的下表面的最大靜摩擦力為fB5 N，故上表面容易滑動(dòng)，選

8、項(xiàng)A正確將BC作為整體分析，BC整體向左的加速度大小與A向右的加速度大小相同，均設(shè)為a，由牛頓第二定律得：FTfA(mCmB)a，對A由牛頓第二定律得：TfAmAa，當(dāng)a0時(shí)，力F最小，解得最小值為6 N，選項(xiàng)D正確答案ADB組10(多選)如圖3217所示為一裝置的示意圖，小木桶abcd的質(zhì)量為M0.18 kg，高L0.2 m，其上沿ab離擋板E的豎直距離h0.8 m，在小木桶內(nèi)放有一質(zhì)量m0.02 kg的小石塊P(視為質(zhì)點(diǎn))現(xiàn)通過細(xì)繩對小木桶施加一個(gè)豎直向上的恒力F，使小木桶由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，小木桶的上沿ab與擋板E相碰后便立即停止運(yùn)動(dòng)取g10 m/s2，空氣阻力和定滑輪摩擦均忽略不計(jì)則下

9、列說法正確的是()圖3217A小木桶由靜止開始向上加速運(yùn)動(dòng)的過程中，小石塊P處于失重狀態(tài)B小木桶的上沿ab與擋板E相碰后，小石塊P對小木桶底的壓力等于其重力C若小石塊P最終上升的高度不會(huì)超越ab，則拉力F的最大值為2.5 ND若小石塊P最終上升的高度不會(huì)超越ab，則拉力F對小石塊做的功最大為0.2 J解析小木桶由靜止開始向上加速運(yùn)動(dòng)，加速度方向向上，小石塊P處于超重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；小木桶的上沿ab與擋板E相碰后，小石塊P做上拋運(yùn)動(dòng)，對小木桶底的壓力為零，B錯(cuò)誤；設(shè)木桶上沿到達(dá)擋板E時(shí)，速度為v，則對P有L，當(dāng)木桶與P一起上升的過程中，根據(jù)牛頓第二定律有：F(Mm)g(Mm)a，又v22ah，代入

10、數(shù)據(jù)得F2.5 N，拉力F對小石塊做的功等于小石塊的勢能增加量，最大值為mg(hL)0.2 J，所以C、D正確答案CD11 (單選)圖3218甲為伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的示意圖，讓小球由傾角為的光滑斜面滑下，然后在不同的角條件下進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，最后推理出自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻加速直線運(yùn)動(dòng)分析該實(shí)驗(yàn)可知，小球?qū)π泵娴膲毫?、小球運(yùn)動(dòng)的加速度和重力加速度與各自最大值的比值y隨變化的圖象分別對應(yīng)圖乙中的()圖3218A、和 B、和C、和 D、和解析小球?qū)π泵娴膲毫mgcos ，其最大值為mg，ycos ，對應(yīng)于圖象；小球運(yùn)動(dòng)的加速度agsin ，其最大值為g，所以ysin ，對應(yīng)于圖象；重力加速度不

11、變，故y1，對應(yīng)于圖象，選項(xiàng)B正確答案B12(單選)在建筑工地，民工兄弟用兩手對稱水平使力將兩長方體水泥制品夾緊并以加速度a豎直向上勻加速搬起，其中A件的質(zhì)量為m，B件的質(zhì)量為3m，水平作用力為F，A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，在此過程中，A、B間的摩擦力為()圖3219AF B2FC.m(ga) Dm(ga)解析由于A、B件相對靜止，故A、B件之間的摩擦力為靜摩擦力，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤設(shè)民工兄弟對A、B件豎直方向的摩擦力為f，以A、B件整體為研究對象可知在豎直方向有2f(m3m)g(m3m)a，設(shè)B對A的摩擦力方向向下，大小為f，對A件由牛頓第二定律有ffmgma，解得fm(ga)，選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)

12、C錯(cuò)誤答案D13如圖3220所示，質(zhì)量為1 kg的環(huán)套在傾斜固定的桿上，受到豎直向上的20 N的拉力F1的作用，沿桿加速上滑已知桿與環(huán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)，桿與地面的夾角為30°，求環(huán)的加速度(取g10 m/s2)圖3220解析以環(huán)為研究對象，在豎直方向上受到F1和重力G的作用，此二力的合力為10 N，方向豎直向上，故桿對環(huán)的彈力N必垂直于桿斜向下，摩擦力F2沿桿斜向下，如圖所示環(huán)的加速度斜向上，且在垂直于桿的方向上受力平衡，根據(jù)牛頓第二定律和力的平衡條件列動(dòng)力學(xué)方程F1sin 30°F2Gsin 30°maF1cos 30°Gcos 30°N0F2N整理可得a代入數(shù)據(jù)得a2.5 m/s2即環(huán)沿桿向上的加速度大小為2.5 m/s2.答案2.5 m/s214如圖3221(a)所示，一輕繩上端系在車的左上角的A點(diǎn)，另一輕繩一端系在車左端B點(diǎn)，B點(diǎn)在A點(diǎn)正下方，A、B距離為b，兩繩另一端在C點(diǎn)相連并系一質(zhì)量為m的小球，繩AC長度為b，繩BC長度為b.兩繩能夠承受的最大拉力均為2mg.求：圖3221(1)繩BC剛好被拉直時(shí)如圖(b)所示，車的加速度是多大？(2)為不拉斷輕繩，車向左運(yùn)動(dòng)的最大加速度是多大？解析(1)繩BC剛好被拉直時(shí)，小球受力