高一语文资源：高一物理4.3 牛顿第二定律优化练习（有答案）

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　　(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订!)

　　1.由牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个很小的力去推很重的桌子时，却推不动它，这是因为(　　)

　　A.牛顿第二定律不适用于静止的物体

　　B.桌子的加速度很小，速度增量极小，眼睛不易觉察到X

　　C.推力小于静摩擦力，加速度是负的

　　D.桌子所受的合力为零

　　解析：　F=ma中F指合力，用很小的力推桌子时，合力为零，故无加速度.

　　答案：　D

　　2.关于速 度、加速度和合外力之间的关系，下述说法正确的是(　　)

　　A.做匀变速直线 运动的物体，它所受合外 力是恒定不变的

　　B.做匀变速直线运动的物体，它的速度、加速度、合外力三者总是在同一方向上

　　C.物体受到的合外力增大时，物体的运动速度一定加快

　　D.物体所受合外力为零时，一定处于静止状态

　　解析：　匀变速直线运动就是加速度恒定不变的直线运动，所以做匀变速直线运动的物体的合外力是恒定不变的，选项A正确;做匀变速直线运动的物体，它的加速度与合外力的方向一定相同，但加速度与速度的方向就不一定相同了.加速度与速度的方向相同时做匀加速运动，加速度与速度的方向相反时做匀减速运动，选项B错误;物体所受的合外力增大时，它的加速度一定增大，但速度不一定增大，选项C错误;物体所受合外力为零时，加速度为零，但物体不一定处于静止状态，也可以处于匀速运动状态，选项D错误.

　　答案：　A

　　3.如右图所示，质量为10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2，与此同时，物体还受到一个水平向右的推力F=20 N，则物体产生的加速度是(g=10 m/s2)(　　)

　　A.0　　　　　　　　　B.4 m/s2，水平向右

　　C.2 m/s2，水平向左 D.2 m/s2，水平向右

　　答案：　B

　　4.搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F时，物体的加速度为a1;若保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a2，则(　　)

　　A.a1=a2 B.a1C.a2=2a1 D.a2>2a1

　　解析：　设总的阻力为F′，第一次推时F-F′=ma1，式子两边同乘以2，得2F-2F′=m?2a1第二次推时，2F-F′=ma2，比较两个式子可以看出a2>2a1，所以D正确.

　　答案：　D

　　5.力F1单独作用于某物体时产生的加速度是3 m/s2，力F2单独作用于此物体时产生的加速度是4 m/s2，两力同时作用于此物体时产生的加速度可能是(　　)

　　A.1 m/s2 B.5 m/s2

　　C.4 m/s2 D.8 m/s2

　　解析：　由题意，力F1作用于物体的加速度a1=3 m/s2，F2作用于物体的加速度a2=4 m/s2，F1与F2的合力F的范围

　　|F1-F2|≤F≤F1+F2，故两力同时作用于此物体的加速度|a1-a2|≤a≤a1+a2.

　　即1 m/s2≤a≤7 m/s2，故选项A、B、C正确.

　　答案：　ABC

　　6.

　　如右图所示，位于水平地面上的质量为m的小木块，在大小为F，方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做匀加速运动.若木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度为(　　)

　　A.F/m

　　B.Fcos α/m

　　C.(Fcos α-μmg)/m

　　D. [ Fcos α-μ(mg-Fsin α)]/m

　　解析：　对木块作受力分析，如右图所示，在竖直方向上合力为零，即Fsin α+FN=mg，在水平方向上由牛顿第二定律有Fcos α-μFN=ma.联立可得a=Fcos α-μ?mg-Fsin α?m，故选项D正确 .

　　答案：　D

　　7.

　　如右图所示，物体在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动，速度为v.现让拉力F逐渐减小，则物体的加速度和速度的变化情 况应是(　　)

　　A.加速度逐渐变小，速度逐渐变大

　　B.加速度和速度都在逐渐变小

　　C.加速度和速度都在逐渐变大

　　D.加速度逐渐变大，速度逐渐变小

　　解析：　物体向右做匀速直线运动，滑动摩擦力Ff=F=μFN=μmg，当F逐渐减小时，Ff=μmg不变，所以产生与v方向相反即向左的加速度，加速度的数值a=Ff-Fm随F逐渐减小而逐渐增大.因为a与v方向相反，所以v减小.

　　答案：　D

　　8.在倾角为37°的光滑斜面上，质量为m的物体以加速度a匀加速下滑.现用沿斜面向上的推力，使物块以1.2a的加速度匀加速向上滑动，则推力的大小是(sin 37°=0.6，cos 37°=0.8)(　　)[

　　A.1.2mg B.1.32mg

　　C.1.96mg D.2.2mg

　　解析：　在沿斜面方向上，物块匀加速下滑时，

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　　有mgsin 37°=ma，①

　　匀加速上滑时，有F-mgsin 37°=1.2ma.②

　　①②联立解得推力F=1.32mg.

　　答案：　B

　　9.

　　如右图所示，水平面上质量相等的两木板A、B用一轻质弹簧相连，整个系统处于静止状态.现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动.研究从力F刚作用在木块A上的瞬间到木块B刚离开地面的瞬间这一过程，并且选定该过程中木块A的起点位置为坐标原点，则下列图中可以表示力F和木块A的位移x之间的关系的是(　　)

　　解析：　弹簧的形变量用x′表示，系统处于静止状态时，易知弹簧的压缩量为mg/k;研究从F刚作用在木板A上的瞬间到弹簧刚恢复原长的瞬间这个过程，由牛顿第二定律得：F+kx′-mg=ma，又因为x+x′=mg/k，所以得F=kx+ma;研究从弹簧恢复原长时到木块B刚离开地面的瞬间这个过程，同理得到F=kx+ma.故选项A正确.

　　答案：　A

　　10.

　　质量均为m的A、B两个小球之间系一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上.A紧靠墙壁，如右图所示，今用恒力F将B球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力撤去，此瞬间(　　)

　　A.A球的加速度为F/(2m)

　　B.A球的加速度为零

　　C.B球的加速度为F/(2m)

　　D.B球的加速度为F/m

　　解析：　恒力F作用时，A和B都平衡，它们的合力都为零，且弹簧弹力为F.突然将力F撤去，对A来说水平方向依然受弹簧弹力和墙壁的弹力，二力平衡，所以A球的合力为零，加速度为零，A项错，B项对.而B球在水平方向只受水平向右的弹簧的弹力作用，加速度a=Fm，故C项错，D项对.

　　答案：　BD

　　11.

　　如右图所示，电梯 与水平面夹角为30°，当电梯加速向上运动时，梯面对人的支持力是其重力的6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?

　　解析：　本题分解加速度比分解力更显方便.

　　对人进行受力分析：重力mg、支持力FN、摩擦力Ff(摩擦力的方向一定与接触面平行，由加速度的方向可推知Ff水平向右).

　　建立直角坐标系：取水平向右(即Ff方向)为x轴正向，此时只需分解加速度，其中ax=acos 30°，ay= asin 30°(如下图所示).

　　建立方程 并求解：

　　x方向：Ff=macos 30°

　　y方向：FN-mg=masin 30°

　　所以Ff/(mg)=3/5.

　　答 案：　35

　　12.某一旅游景区，建有一山坡滑草运动项目.该山坡可看成倾角θ=30°的斜面，一名游客连 同滑草装置总质量m=80 kg，他从静止开始匀加速下滑，在时间t=5 s内沿斜面滑下的位移x= 50 m.(不计空气阻力，取g=10 m/s2，结果保留2位有效数字)问

　　(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为多大?

　　(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大?

　　解析：　(1)由位移公式x=12at2

　　沿斜面方向，由牛顿第二定律得mgsin θ-Ff=ma

　　联立并代入数值后，得Ff=mgsin θ-2xt2=80 N

　　(2)在垂直斜面方向上，FN-mgcos θ=0，又Ff=μFN

　　联立并代入数值后，得μ=Ffmgcos θ=0.12.

　　答案：　(1)80 N　(2)0.12