2019高中物理第四章牛顿运动定律3牛顿第二定律精练（含解析）新人教.docx

牛顿第二定律1在光滑的水平桌面上，有一个静止的物体，给物体施以水平作用力，在力作用到物体上的瞬间，则()A物体同时具有加速度和速度B物体立即获得加速度，速度仍为零C物体立即获得速度，加速度仍为零D物体的速度和加速度均为零【解析】合外力与加速度是瞬时对应关系，所以在力作用到物体上的瞬时，物体立即获得加速度，但物体的速度还得从零开始增大，不可能立即具有速度，故B正确【答案】B2力F作用于甲物体m1时产生的加速度为a1，此力F作用于乙物体m2时产生的加速度为a2，若将甲、乙两个物体合在一起，仍受此力的作用，产生的加速度则是下列选项中的哪一个()A.BC. D【解析】力F作用于m1时，Fm1a1力F作用于m2时，Fm2a2力F作用于m1m2时，F(m1m2)a3解得a3，故选项C正确【答案】C3(2013温州中学高一检测)如图438所示，马拖着一根质量为m的光滑树干在水平地面上做加速直线运动，加速度为a.已知马对树干拉力的水平分大小为F1，树干对马的拉力大小为F2，则由牛顿第二定律可知()图438AF2maBF1F2maCF1F2maDF1ma【解析】牛顿第二定律Fma中，F、m、a三个量必须对应同一个物体，本题中研究对象是树干，不是马故D正确【答案】D4如图439所示，重为10 N的物体以速度v在粗糙的水平面上向左运动，物体与桌面间的动摩擦因数为0.1.现在给物体施加水平向右的拉力F，其大小为20 N，则物体受到的摩擦力和加速度大小为(g取10 m/s2)()图439A1 N,20 m/s2B0,21 m/s2C1 N,21 m/s2 D1 N,19 m/s2【解析】物体受到竖直向下的重力G、竖直向上的支持力FN、水平向右的拉力F和摩擦力Ff作用，其滑动摩擦力为：FfFNG1 N，由牛顿第二定律得：FFfma，解得a21 m/s2，C正确【答案】C5(多选)如图4310所示，物体A放在平板小车上，与小车一起运动并保持静止下面关于物体A的受力情况的说法正确的是()图4310A向右运动时，一定受到方向向右的摩擦力作用B向右匀速运动时，不受摩擦力作用C向右加速运动时，一定受到方向向右的摩擦力作用D向左运动时，也可能受到方向向右的摩擦力作用【解析】A物体的受力与它所处的状态有关，匀速运动时，它受的合力应为零，则水平方向不会受摩擦力作用，故A错B正确；A物体向右加速运动时，据牛顿第二定律可知A物体必受向右的合力，这个力只能是摩擦力，故C正确；如果A物体向左做减速运动，A受到的合力向右，D正确【答案】BCD6(2012江苏高考)将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是()【解析】皮球在上升过程中速度越来越小，所以空气阻力越来越小，重力与空气阻力的合力越来越小，所以加速度越来越小，一开始加速度最大，后来减小得越来越慢，最后速度为零时，加速度变为重力加速度，所以答案选C.【答案】C7如图4311所示，一物块位于光滑水平桌面上；用一大小为F，方向如图所示的力去推它，使它以加速度a向右运动若保持力的方向不变而增大力的大小，则()图4311Aa变大Ba不变Ca变小D因为物块的质量未知，故不能确定a变化的趋势【解析】由于桌面光滑，故不受摩擦力，物块受力为重力G、桌面对物体的支持力FN、推力F，设推力与水平方向夹角为，将F沿水平方向和竖直方向分解，由牛顿第二定律得Fcos ma，所以a，F方向不变而大小增大，可得a变大A正确【答案】A8以初速度v0竖直向上抛出一个小球，小球所受的空气阻力与速度大小成正比，从抛出到落地小球运动的vt图是下面哪一个()【解析】上升阶段，小球所受空气阻力随小球速度的减小而减小小球所受合力FGFf，合力越来越小，所以上升阶段小球的加速度越来越小下降阶段，小球所受空气阻力随小球速度的增大而增大，小球所受合力FGFf，合力越来越小，所以下降阶段小球的加速度也越来越小vt图象中，只有A项所表示的运动加速度越来越小，A项正确【答案】A9(2014武汉二中高一检测)如图4312所示，天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球，两小球均保持静止当突然剪断细绳的瞬间，上面小球A与下面小球B的加速度分别为(以向上为正方向)()图4312Aa1ga2gBa12ga20Ca12ga20Da10a2g【解析】分别以A、B为研究对象，分析剪断前和剪断时的受力剪断前A、B静止，A球受三个力：绳子的拉力FT、重力mg和弹簧弹力F，B球受两个力：重力mg和弹簧弹力FA球：FTmgF0B球：Fmg0FF解得FT2mg，Fmg剪断瞬间，A球受两个力，因为绳无弹性，剪断瞬间拉力不存在，而弹簧瞬间形状不可改变，弹力不变如图，A球受重力mg、弹簧的弹力F.同理B球受重力mg和弹力F.A球：mgFma1，B球：Fmgma2解得a12g，a20.【答案】C10质量为1 kg的物体静止在光滑水平面上，某时刻开始，用一水平向右的大小为2 N的力F1拉物体，则(1)物体产生的加速度是多大？2 s后物体的速度是多少？(2)若在2 s末给物体加上一个大小也是2 N水平向左的拉力F2，则物体的加速度是多少？4 s末物质的速度是多少？【解析】(1)对物体受力分析如图所示，可知物体所受的合外力F12 N，由牛顿第二定律得：a m/s22 m/s2.从某时刻开始物体做初速度为0，加速度为2 m/s2的匀加速直线运动，则2 s末物体的速度：v2at22 m/s4 m/s(2)2 s末加上F2后，物体所受的合外力为0，则由牛顿第二定律得：a0从2 s末开始物体做匀速直线运动，4 s末的速度等于2 s末的速度：v44 m/s【答案】(1)2 m/s24 m/s(2)04 m/s11如图4313所示，质量m1 kg的球穿在斜杆上，斜杆与水平方向成30角，球与杆之间的动摩擦因数，球受到竖直向上的拉力F20 N，则球的加速度为多少？(取g10 m/s2)图4313【解析】球受到重力mg、杆的支持力FN、杆的摩擦力F和竖直向上的拉力四个力的作用(如图所示)，建立直角坐标系，则Fsin 30mgsin 30FmaFcos 30mgcos 30FNFFN联立以上各式即可解得a2.5 m/s2.【答案】2.5 m/s212自制一个加速度计，其构造是：一根轻杆，下端固定一个小球，上端装在水平轴O上，杆可在竖直平面内左右摆动，用白硬纸作为表面，放在杆摆动的平面上，并刻上刻度，可以直接读出加速度的大小和方向使用时，加速度计右端朝汽车前进的方向，如图4314所示图4314(1)硬纸上刻度线b在经过O点的竖直线上，则在b处应标的加速度数值是多少？(2)刻度线c和O点的连线与Ob的夹角为30，则c处应标的加速度数值是多少？(3)刻度线d和O点的连线与Ob的夹角为45.在汽车前进时，若轻杆稳定地指在d处，则0.5 s内汽车速度变化了多少？【解析】(1)当轻杆与Ob重合时，小球所受合力为0，其加速度为0，车的加速度亦为0，故b处应标的加速度数值为 0.(2)当轻杆与Oc重合时，以小球为研究对象，受力分析如图所示根据力合成的平行四边形定则和牛顿第二定律得mgtan ma1，解得a1gta