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1、牛顿第二定律同步练习 选择题1关于物体运动的速度方向、加速度方向和合外力方向,正确的是( )A.速度方向、加速度方向和合外力方向总是相同的B.加速度与合外力方向是相同的,但速度方向与前二者的方向可能相同也可能不同C.速度方向与加速方向总是相同的,但合力方向与前二者方向可能相同也可能不同D.速度方向与合外力方向总是相同的2关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )A.物体的速度不断增大,表示物体必受力的作用B.物体的位移不断增大,表示物体必受力的作用C.物体朝什么方向运动,则物体在这个方向上必受力的作用D.物体的速度大小不变,则其所受的合外力必为零3.放在粗糙水平面上的物体,在水平拉力F的作用下
2、以加速度a运动,现将拉力F改为2F(仍然水平方向),物体运动的加速度大小变为a,则( )A.a=a B.aa2aC.a=2a D.a2a4.(多选)一个物体只受力F1的作用时产生的加速度为2 m/s2,只受力F2的作用时产生的加速度为3 m/s2。如果这两个力F1和F2同时作用在该物体上,则产生的加速度可能是A7 m/s2B5 m/s2 C3 m/s2D1 m/s25.如图所示,在光滑水平面上有一物块在水平恒定外力F的作用下从静止开始运动,在其正前方有一根固定在墙上的轻质弹簧,从物块与弹簧接触到弹簧压缩量最大的过程中,下列说法正确的是( )A.物块接触弹簧后一直做减速运动B.物块接触弹簧后先做
3、加速运动后做减速运动C.当物块的加速度等于零时,速度也为零D.当弹簧压缩量最大时,物块的加速度等于零6如图所示,小球用两根轻质橡皮条悬吊着,且AO呈水平状态,BO跟竖直方向的夹角为,那么在剪断某一根橡皮条的瞬间,小球的加速度情况是( ) A剪断AO瞬间,小球加速度大小是零B剪断AO瞬间,小球加速度大小a=gtanC剪断BO瞬间,小球加速度大小是零 D剪断BO瞬间,小球加速度大小a=gcos7.(多选)在光滑的水平面上有一个物体同时受到两个水平力F1和F2的作用,在第1s内该物体保持静止状态。若两个力随时间变化情况如图所示,则下列说法中正确的是 ( )A在第5s内物体做变加速直线运动B在第3s内
4、物体做变加速直线运动C在第4s末物体的加速度方向改变D在第6s末物体的速度为零8质量为0.8kg的物体在一水平面上运动,如图a、b分别表示物体不受拉力作用和受到水平拉力作用时的vt图象,则拉力与摩擦力大小之比为 ( )A98 B32C21 D439.一个小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速直线运动。第一次小孩单独从滑梯上滑下,加速度为a1。第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触),加速度为a2。则 ( )Aa1a2 Ba1a2 D无法判断10.如图甲,某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处,滑轮的质量和摩擦均不计,货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系
5、如图乙所示,由图可以判断错误的是 ( )A图线与纵轴的交点M的值aMgB图线与横轴的交点N的值TNmgC图线的斜率等于物体的质量mD图线的斜率等于物体质量的倒数 填空题11.质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如图所示。g取10 m/s2,物体与水平面间的动摩擦因数= ,水平推力F的大小为 。12.如图所示,质量为m的物块从倾角为的粗糙斜面的最底端以速度v0冲上斜面,已知物块与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度为g.在上滑过程中物体的加速度为 。 实验探究题13.跳伞运动员在下落过程中(如图所示),假定伞所受空气阻力的大小跟下落速度的平
6、方成正比,即Fkv2,比例系数k20Ns2/m2,跳伞运动员与伞的总质量为72kg,跳下高度足够高,(g取10m/s2)则:(1)跳伞运动员在空中做什么运动?收尾速度是多大?(2)当速度达到4m/s时,下落加速度是多大?14如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37角,球和车厢相对静止,球的质量为1kg。(g取10m/s2,sin370.6,cos370.8)求:(1)车厢运动的加速度。(2)悬线对球的拉力大小。答案与解析 选择题1.答案:B解析:根据牛顿第二定律,加速度的方向为合外力的方向也和速度变化的方向相同,但和速度方向间没有必然关联。2.答案:A解析:
7、力是使物体产生加速度的原因,物体做变速运动则有加速度。3.答案:D解析:物体运动过程中受滑动摩擦力作用,在外力F增大一倍时,摩擦力保持不变,则产生的加速度大于原来的两倍。4.答案:BCD解析:物体的合加速度遵从平行四边形定则,即加速度介于1-5m/s2之间。5.答案:B解析:物体刚接触弹簧时,弹力增大,但合力减小,做加速度减小的加速运动;当弹力大于外力F时,合力增大,做加速度增大的减速运动。6.答案:B解析:剪断橡皮筋前,节点位置受三个力,且处于平衡状态,剪断橡皮筋后,另外一条橡皮筋拉力瞬间不变,合力即为剪断橡皮筋原来的拉力,计算可得a=gtan。7. 答案:AB解析:物体在01s受等大反向共
8、点力作用处于静止状态,14s,F2减小,F1不变,则物体向F1方向做加速度增大的加速运动,45s,F2增大到原值,则物体做加速度减小的加速运动,56s做匀速运动,则B正确。8.答案:B解析:物体不受水平拉力时,加速度大小为:a11.5m/s2;物体受到水平拉力作用时加速度大小为:a20.75m/s2;根据牛顿第二定律得:fma1;Ffma2,可得:Ff32,故A、C、D错误,B正确,故选B。9.答案:A解析:以滑梯上的孩子为研究对象,受力分析并正交分解如图所示。x方向:mg sinFfmay方向:FNmg cos0x、y方向联系:FfFN由上列各式解得ag(sincos),与质量无关,A正确。
9、10.答案:C解析:对货物受力分析,受重力mg和拉力T,根据牛顿第二定律,有Tmgma,得ag当T0时,ag,即图线与纵轴的交点M的值aMg,故A正确;当a0时,Tmg,故图线与横轴的交点N的值TNmg,故B正确;图线的斜率表示质量的倒数,故C错误,D正确;本题选择错误的,故选C。 填空题11答案:0.2 6 N解析:(1)设物体做匀减速直线运动的时间为t2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2,则a2=-2m/s2设物体所受的摩擦力大小为Ff,根据牛顿第二定律,有-Ff=ma2,Ff=FN=mg联立解得=0.2。(2)设物体做匀加速直线运动的时间为t1、初速度为v10、末速度为v1t
10、、加速度为a1,则a1=1m/s2。根据牛顿第二定律,有F-Ff=ma1,联立解得F=mg+ma1=6N。12.解析:物体在上滑过程中,受到三个力:mg、FN、Ff.如图,在沿斜面方向上,mgsinmgcosma,agsingcos。 实验探究题13.答案:(1)做加速度越来越小的加速运动;vm6m/s(2)a5.6m/s2解析:(1)以伞和运动员作为研究对象,开始时速度较小,空气阻力F小于重力G,v增大,F随之增大,合力F合减小,做加速度a逐渐减小的加速运动;当v足够大,使FG时,F合0,a0,开始做匀速运动,此时的速度为收尾速度,设为vm。由FkvmG,得vm6m/s。(2)当v4m/sv
11、m时,合力F合mgF,Fkv2,由牛顿第二定律F合ma得ag10m/s2m/s25.6m/s2。14.答案:(1)7.5m/s2,方向水平向右 (2)12.5N解析:方法一:合成法(1)由于车厢沿水平方向运动,且球和车厢相对静止,所以车厢与小球的加速度相同,方向水平向右。选小球为研究对象,受力分析如图所示。由牛顿第二定律得F合mgtanma,解得agtan37g7.5m/s2。(2)悬线对球的拉力大小为FN12.5N。方法二:正交分解法建立直角坐标系,并将悬线对小球的拉力正交分解,如图所示。则沿水平方向有Fsinma;竖直方向有Fcosmg解以上两式得a7.5m/s2,F12.5N,a的方向水平向右。