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1、4.3 牛顿第二定律题组一 对牛顿第二定律的理解1根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是( )A 物体加速度的大小跟它的质量、受到的合力无关B 物体所受合外力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度C. 物体加速度的大小跟它所受的作用力中的任一个的大小成正比D. 当物体质量改变但其所受合外力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量 成反比答案 D解析 物体加速度的大小与物体受到的合力成正比，与物体的质量成反比，选项A 错误；力是产生加速度的原因，只要有合外力，物体就有加速度，它们之间是瞬时对应关系， 不存在累积效应，选项 B错误；物体加速度的大小与它受到的合外力成正比，选项C错误；由Fx = m
2、ax知，选项D正确.2. 在牛顿第二定律的表达式 F = kma中，有关比例系数k的下列说法中正确的是()A. k的数值由质量、加速度和力的数值决定Bk 的数值由质量、加速度和力的单位决定C.在国际单位制中，k等于1D 在任何情况下 k 都等于 1答案 BC解析 物理公式在确定物理量数量关系的同时，也确定了物理量的单位， 在F = kma中，只有“m”的单位取kg, “a”的单位取m/s2, “F”的单位取N时，才有k= 1.B、C正确.3. 由牛顿第二定律 F=ma可知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当用很小的力去推很重的桌子时,却推不动,这是因为 ()A .牛顿第二定律不适用于
3、静止的物体B .桌子加速度很小，速度增量也很小，眼睛观察不到C.推力小于桌子所受到的静摩擦力，加速度为负值D .桌子所受的合力为零，加速度为零答案 D解析 牛顿第二定律的表达式 F = ma中的力F是指合力，用很小的力推很重的桌子时， 桌子不动, 是因为桌子与地面间的最大静摩擦力大于推力, 推力与桌子受到的静摩擦力的合力为零，所以桌子所受的合力为零，仍然静止不动，牛顿第二定律同样适用于静止的物体, 所以A、B、C都不正确，只有 D正确.4. 对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力F,当力刚开始作用的瞬间（）A .物体立即获得速度B .物体立即获得加速度C.物体同时获得速度和加速度D 由于物体
4、没有来得及运动，所以速度和加速度都为零答案 B解析 物体受重力、支持力与水平拉力F三个力的作用，重力和支持力的合力为零，因此物体所受的合力即水平拉力F.由牛顿第二定律可知，力 F作用的同时物体立即获得了加速度，但是速度还是零，因为合力F与速度无关而且速度只能渐变不能突变因此B正确，A、C、D错误.题组二牛顿第二定律的简单应用5. 如图1所示，长木板A的右端与桌边相齐，木板与桌面间的动摩擦因数为仏今用打1一水平恒力F将A推出桌边，在长木板开始翻转之前，木板的加速度大小将会（）图1A 逐渐减小B 逐渐增大C.不变D .先减小后增大图2答案 C6如图2所示，位于水平地面上的质量为M的小木块，在大小为
5、 F、方向与水平方向成a角的拉力作用下沿地面做加速运动.若木块与地面之间的动摩擦因数为11,则木块的加速度为（）B.FCOS aMFeos a i MgC. M答案 DFeos a iMg Fsin aMFsin a+ Fn解析 取M为研究对象，其受力情况如图所示在竖直方向合力为零，即 =Mg在水平方向由牛顿第二定律得Feos auFN = Ma由以上两式可得第#页共7页a=Feos a(iMg Fsin aM，D项正确.图37在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然长度，如图3所示，当旅客看到弹簧的长度变长时,对车厢运动状态的判断可能的是 （）A .车厢向右运
6、动，速度在增大B .车厢向右运动，速度在减小C.车厢向左运动，速度在增大D .车厢向左运动，速度在减小答案 BC解析 本题若直接分析车厢的运动， 将不知从何下手，由于小球随车厢一起运动， 因此 取小球作为研究对象.由于弹簧变长了，故小球受到向左的弹力，即小球受到的合力向左. 因 为加速度a与F合同向，故小球的加速度方向向左.加速度 a方向向左，并不能说明速度方向也向左，应有两种可能:（1）速度v向左时，v增大，做加速运动,C项正确；速度vA.车厢加速度大小为gtan 0,方向沿水平向左B.车厢加速度大小为gtan0,方向沿水平向右C.车厢加速度大小为gsin0,方向沿水平向左D.车厢加速度大小
7、为gsin0,方向沿水平向右答案 A方向向右时，a与v方向相反，速度 v减小，做减速运动，B项正确.&如图4所示，在沿平直轨道行驶的车厢内，有一轻绳的上端 固定在车厢的顶部， 下端拴一小球，当小球相对车厢静止时， 悬线与 竖直方向夹角为 0,则下列关于车厢的运动情况正确的是（）解析 设小球质量为 m,车厢加速度为a,对小球进行受力分析可知，小球受绳的拉力和重力，其中绳的拉力 F在竖直方向上的分力为Feos 0,有Feos 0= mg,水平方向有Fsin 0=ma，解得a= gtan 0,方向水平向左.9一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为F、方向如图5所示的力去推它，使它以加速度a向右运动.若
8、保持力的方向不变而增大力的大小，则（）图5A. a变大B. a不变C. a变小D 因为物块的质量未知，故不能确定a变化的趋势答案 A解析 对物块受力分析如图，分解力F ,由牛顿第二定律得 Feos 0= ma,故a = FcS F增大，a变大.F的水平恒力拉木块，其加速10. 如图6所示，一小球从空中自由落下，当它与正下方的轻弹簧刚开始接触时，它将（）A 立即被反弹上来B .立即开始做减速运动C.立即停止运动D .继续做加速运动答案 D解析 小球刚接触轻弹簧时， 受到向下的重力和向上的弹力，且重力大于弹力，合力方向向下，加速度方向向下，所以继续向下做加速运动，故选项D正确.题组三综合应用11.
9、 质量为m的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为度为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= aB. a 2aD. a= 2a答案 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 F卩m= ma2F m第 ma，X 2得2F 2卩m2ma,与式比较有2F m2F 2 卩 mg所以有ma2ma，即a 2a,则C正确.12如图7所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进.突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a,则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是()A . m g2 a2B . maC. m Jg2+ a2D. m(g + a
10、)答案 C解析 西瓜与汽车具有相同的加速度 a，对西瓜A受力分析如图，F表示周 围西瓜对 A的作用力，则由牛顿第二定律得：-F2 mg 2= ma，解得：F =m g2+ a2，故 C 对，A、B、D 错.13. 将质量为0.5 kg的小球，以30 m/s的速度竖直上抛， 经过2.5 s小球到达最高点(取2 亠g= 10 m/s ).求：小球在上升过程中受到的空气的平均阻力；(2) 小球在最高点时的加速度大小；(3) 若空气阻力不变，小球下落时的加速度为多大？答案 (1)1 N (2)10 m/s2(3)8 m/s2解析(1)设小球上升时，加速度为a，空气的平均阻力为 F则 v = at, m
11、g + F = ma把 v = 30 m/s, t= 2.5 s, m = 0.5 kg 代入得 F = 1 N小球到达最高点时，因速度为零，故不受空气阻力，故加速度大小为g,即10 m/s2(3)当小球下落时，空气阻力的方向与重力方向相反，设加速度为a,则mg F = ma, 得a=8 m/s214. (1)如图8所示，一个物体从光滑斜面的顶端由静止开始下滑，角0= 30,斜面静止不动，重力加速度g= 10 m/s2.求物体下滑过程的加速 度有多大？若斜面不光滑，物体与斜面间的动摩擦因数尸 中，物体下滑过程的加速度又是多 大?答案2 2(1)5 m/s2 (2)2.5 m/s2解析(1)根据牛顿第二定律得：mgsin 0= ma!所以1 2 2ai = gsin 0= 10 x 2 m/s = 5 m/s物体受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律得mgsin 0- Ff= ma2Fn = mgcos 0Ff = (1FN2联立解得：a2= gsin 0卩 gos 0= 2.5 m/s第7 页共7 页
