牛頓第二定律每課一練

牛頓第二定律題組一對牛頓第二定律的理解1．根據(jù)牛頓第二定律，下列敘述正確的是()A．物體加速度的大小跟它的質(zhì)量、受到的合力無關(guān)B．物體所受合外力必須達(dá)到一定值時，才能使物體產(chǎn)生加速度C．物體加速度的大小跟它所受的作用力中的任一個的大小成正比D．當(dāng)物體質(zhì)量改變但其所受合外力的水平分力不變時，物體水平加速度大小與其質(zhì)量成反比答案D解析物體加速度的大小合力成正比，與物體的質(zhì)量成反比，選項A錯誤；力是產(chǎn)生加速度的原因，只要有合外力，物體就有加速度，它們之間是瞬時對應(yīng)關(guān)系，不存在累積效應(yīng)，選項B錯誤；物體加速度的大小與它受到的合外力成正比，選項C錯誤；由Fx＝max知，選項D正確．2．在牛頓第二定律的表達(dá)式F＝kma中，有關(guān)比例系數(shù)k的下列說法中正確的是()A．k的數(shù)值由質(zhì)量、加速度和力的數(shù)值決定B．k的數(shù)值由質(zhì)量、加速度和力的單位決定C．在國際單位制中，k等于1D．在任何情況下k都等于1答案BC解析物理公式在確定物理量數(shù)，也確定了物理量的單位，在F＝kma中，只有“m”的單位取kg，“a”的單位取m/s2，“F”的單位取N時，才有k＝、C正確．3．由牛頓第二定律F＝ma可知，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，可是當(dāng)用很小的力去推很重的桌子時，卻推不動，這是因為()A．牛頓第二定律不適用于靜止的物體B．桌子加速度很小，速度增量也很小，眼睛觀察不到C．推力小于桌子所受到的靜摩擦力，加速度為負(fù)值D．桌子所受的合力為零，加速度為零答案D解析牛頓第二F＝ma中的力F是指合力，用很小的力推很重的桌子時，桌子不動，是因為桌子與地面間的最大靜摩擦力大于推力，推力與桌子受到的靜摩擦力的合力為零，所以桌子所受的合力為零，仍然靜止不動，牛頓第二定律同樣適用于靜止的物體，所以A、B、C都不正確，只有D正確．4．對靜止在光滑水平面上的物體施加一水平拉力F，當(dāng)力剛開始作用的瞬間()A．物體立即獲得速度B．物體立即獲得加速度C．物體同時獲得速度和加速度D．由于物體沒有來得及運(yùn)動，所以速度和加速度都為零答案B解析物體受重力、拉力F三個力的作用，重力和支持力的合力為零，因此物體所受的合力即水平拉力F.由牛頓第二定律可知，力F作用的同時物體立即獲得了加速度，但是速度還是零，因為合力F與速度無關(guān)而且速度只能漸變不能突變．因此B正確，A、C、D錯誤．題組二牛頓第二定律的簡單應(yīng)用5．如圖1所示，長木板A的右，木板與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ，今用一水平恒力F將A推出桌邊，在長木板開始翻轉(zhuǎn)之前，木板的加速度大小將會()圖1A．逐漸減小B．逐漸增大C．不變D．先減小后增大答案C6．如圖2所示，位于水平地面上的木塊，在大小為F、方向與水平方向成α角的拉力作用下沿地面做加速運(yùn)動．若木塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ，則木塊的加速度為()圖2\f(F,M)\f(Fcosα,M)\f(Fcosα－μMg,M)\f(Fcosα－μ(Mg－Fsinα),M)答案D解析取M為研究對象，其受力情況如圖所示．在豎直方向合力為零，即Fsinα＋FN＝Mg在水平方向由牛頓第二定律得Fcosα－μFN＝Ma由以上兩式可得a＝eq\f(Fcosα－μ(Mg－Fsinα),M)，D項正確．7.在平直軌道上運(yùn)動滑水平桌面上用彈簧拴著一個小球，彈簧處于自然長度，如圖3所示，當(dāng)旅客看到彈簧的長度變長時，對車廂運(yùn)動狀態(tài)的判斷可能的是()A．車廂向右運(yùn)動，速度在增大圖3B．車廂向右運(yùn)動，速度在減小C．車廂向左運(yùn)動，速度在增大D．車廂向左運(yùn)動，速度在減小答案BC解析本題若直接分析車廂的從何下手，由于小球隨車廂一起運(yùn)動，因此取小球作為研究對象．由于彈簧變長了，故小球受到向左的彈力，即小球受到的合力向左．因為加速度a與F合同向，故小球的加速度方向向左．加速度a方向向左，并不能說明速度方向也向左，應(yīng)有兩種可能：(1)速度v向左時，v增大，做加速運(yùn)動，C項正確；(2)速度v方向向右時，a與v方向相反，速度v減小，做減速運(yùn)動，B項正確．8．如圖4所示，在沿的車廂內(nèi)，有一輕繩的上端固定在車廂的頂部，下端拴一小球，當(dāng)小球相對車廂靜止時，懸線與豎直方向夾角為θ，則下列關(guān)于車廂的運(yùn)動情況正確的是()A．車廂加速度大小為gtanθ，方向沿水平向左圖4B．車廂加速度大小為gtanθ，方向沿水平向右C．車廂加速度大小為gsinθ，方向沿水平向左D．車廂加速度大小為gsinθ，方向沿水平向右答案A解析設(shè)小球質(zhì)量為m，a，對小球進(jìn)行受力分析可知，小球受繩的拉力和重力，其中繩的拉力F在豎直方向上的分力為Fcosθ，有Fcosθ＝mg，水平方向有Fsinθ＝ma，解得a＝gtanθ，方向水平向左．9.一物塊位于光滑水平桌面為F、方向如圖5所示的力去推它，使它以加速度a向右運(yùn)動．若保持力的方向不變而增大力的大小，則()圖5A．a(chǎn)變大B．a(chǎn)不變C．a(chǎn)變小D．因為物塊的質(zhì)量未知，故不能確定a變化的趨勢答案A解析對物塊受力分析如圖，分解力F，由牛頓第二定律得Fcosθ＝ma，故a＝eq\f(Fcosθ,m)，F(xiàn)增大，a變大．10．如圖6所示，一小球從空中自由落下，當(dāng)它與正下方的輕彈簧剛開始接觸時，它將()A．立即被反彈上來B．立即開始做減速運(yùn)動圖6C．立即停止運(yùn)動D．繼續(xù)做加速運(yùn)動答案D解析小球剛接觸輕彈簧時，受到向下的重力和向上的彈力，且重力大于彈力，合力方向向下，加速度方向向下，所以繼續(xù)向下做加速運(yùn)動，故選項D正確．題組三綜合應(yīng)用11．質(zhì)量為m的木塊位于上，若用大小為F的水平恒力拉木塊，其加速度為a.當(dāng)拉力方向不變，大小變?yōu)?F時，木塊的加速度為a′，則()A．a(chǎn)′＝aB．a(chǎn)′<2aC．a(chǎn)′>2aD．a(chǎn)′＝2a答案C解析設(shè)木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ，由牛頓第二定律得F－μmg＝ma①2F－μmg＝ma′②①×2得2F－2μmg＝2ma，與②式比較有2F－μmg>2F－2μmg所以有ma′>2ma，即a′>2a，則C正確．12．如圖7所示，載西瓜在水平路面上勻速前進(jìn)．突然發(fā)現(xiàn)意外情況，緊急剎車做勻減速運(yùn)動，加速度大小為a，則中間一質(zhì)量為m的西瓜A受到其他西瓜對它的作用力的大小是()A．meq\r(g2－a2)B．ma圖7C．meq\r(g2＋a2)D．m(g＋a)答案C解析西瓜與汽車速度a，對西瓜A受力分析如圖，F(xiàn)表示周圍西瓜對A的作用力，則由牛頓第二定律得：eq\r(F2－(mg)2)＝ma，解得：F＝meq\r(g2＋a2)，故C對，A、B、D錯．13．將質(zhì)量為kg的小球，以30m/s的速度豎直上拋，經(jīng)過s小球到達(dá)最高點(diǎn)(取g＝10m/s2)．求：(1)小球在上升過程中受到的空氣的平均阻力；(2)小球在最高點(diǎn)時的加速度大?。?3)若空氣阻力不變，小球下落時的加速度為多大？答案(1)1N(2)10m/s2(3)8m/s2解析(1)設(shè)小球上升時，加速度為a，空氣的平均阻力為F則v＝at，mg＋F＝ma把v＝30m/s，t＝s，m＝kg代入得F＝1N(2)小球到達(dá)最高點(diǎn)時，因速度為零，故不受空氣阻力，故加速度大小為g，即10m/s2(3)當(dāng)小球下落時，空氣阻力的方向與重力方向相反，設(shè)加速度為a′，則mg－F＝ma′，得a′＝8m/s214．(1)如圖8所示，一個物的頂端由靜止開始下滑，傾角θ＝30°，斜面靜止不動，重力加速度g＝10m/s2.求物體下滑過程的加速度有多大？圖8(2)若斜面不光滑，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝eq\f(\r(