教科版必修13 牛顿第二定律巩固练习

2020-2021学年新人教版必修第一册

4.3牛顿第二定律 课时作业2（含解析）

1．雨滴从高空由静止下落，由于空气阻力作用，其加速度逐渐减小，直到为零，在此过程中雨滴的运动情况是（     ）

A．速度不断减小，加速度为零时，速度最小

B．速度不断增大，加速度为零时，速度最大

C．速度一直保持不变

D．速度的变化率越来越大

2．一质量为m的质点沿x轴做直线运动，其v—t图像如图所示．质点在t＝0时位于x0＝1 m处开始沿x轴正向运动．则

A．当t＝0.5 s时，质点的加速度方向与运动方向相反

B．当t＝3 s时，质点在x轴上x=5 m处

C．当t＝5 s时，质点在x轴上x＜0 的某处

D．质点在t＝3.5 s时受到的合外力大于在t＝4.5 s时受到的合外力

3．如图，吊篮A，物块B和C三者质量均为m，则将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间，下列说法正确的是（　　）

A．三者的加速度都为g

B．C的加速度为零，A和B的加速度为

C．B对A的压力为2mg

D．B对A的压力为mg

4．如图所示，A、B球间是轻绳，A球与天花板间及B、C球间是轻弹簧，开始整个系统竖直静止。已知三球质量相等，重力加速度大小为g。则剪断轻绳的瞬间，A、B、C三球的加速度大小分别为（　　）

A．0  2g  0 B．2g  2g  0 C．0  0  g D．3g  g  2g

5．如图，一橡皮筋上端固定在O点，自然伸直后另一端位于O点正下方的A点，在A点固定一光滑铁钉，将橡皮筋跨过铁钉与位于粗糙地面上P点的物块相连，由静止释放物块，物块沿水平地面向左运动并能经过O点正下方。已知橡皮筋的弹力跟其形变量成正比，橡皮筋始终在弹性限度内，地面上各点动摩擦因数处处相同。则物块从P点运动至O点正下方的过程中，以下说法正确的是（　　）

A．物块所受摩擦力越来越小

B．物块对地面的压力越来越小

C．物块加速度越来越小

D．物块加速度先减小后增大

6．如图，小球静止在小车中的光滑斜面A和光滑竖直挡板B之间，原来小车向左匀速运动。现在小车改为向左匀减速运动，那么关于斜面对小球的弹力NA的大小和挡板对小球的弹力NB的大小，以下说法正确的是（　　）

A．NA不变，NB减小 B．NA增大，NB不变

C．NB有可能增大 D．NA可能为零

7．如图，物块A和B的质量分别为4m和m，开始A、B均静止，细绳拉直，在竖直向上拉力F=6mg作用下，动滑轮竖直向上加速运动。已知重力加速度为g，动滑轮的质量、半径忽略不计，不考虑绳与滑轮之间的摩擦，且细绳足够长，则在滑轮向上运动过程中，物块A和B的加速度大小分别为（　　）

A．， B．

C．， D．，

8．如图，A、B、C三个小球质量均为，A、B之间用一根没有弹性的轻质细绳连在一起，B、C之间用轻弹簧拴接，整个系统用细线悬挂在天花板上并且处于静止状态，现将A、B之间的细绳剪断，则在剪断细绳的瞬间，A、B、C三个小球的加速度大小分别是（　　）

A．0，， B．0，，0 C．，， D．，，

9．如图所示，质量为2m的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为3m的物体B由细线悬挂在天花板上，B与A刚好接触但不挤压．现突然将细线剪断，则剪断后瞬间A，B间的作用力大小为（　　）

A． B． C． D．0

10．如图所示，电梯与水平地面成θ角，一人站在电梯上，电梯从静止沿斜面开始匀加速上升，到达一定速度后再匀速上升。若以N表示水平梯板对人的支持力，G为人受到的重力，f为电梯对人的静摩擦力，则下列结论正确的是（　　）

A．加速过程中，人受到的摩擦力沿斜面向上

B．加速过程中，人受到的摩擦力方向水平向右

C．匀速过程中，f＝0，N大于G

D．匀速过程中，摩擦力方向水平向右

11．两质量均为m的物块A、B用轻弹簧连接起来用细线悬挂在升降机内，如图所示。当升降机正以大小为a＝2 m/s2的加速度加速上升时，细线突然断裂，则在细线断裂瞬间，A、B的加速度分别为（取竖直向上为正方向，重力加速度大小g取10 m/s2）（　　）

A．－22 m/s2， 2 m/s2 B．－12 m/s2，2 m/s2

C．－24 m/s2，0 D．－2 m/s2，2 m/s2

12．如图所示，A、B两小球分别用轻质细绳L1和轻弹簧系在天花板上，A、B两小球之间用一轻质细绳L2连接，细绳L1、弹簧与竖直方向的夹角均为θ，细绳L2水平拉直，现将细绳L2剪断，则细绳L2剪断瞬间，下列说法正确的是（　　）

A．aA＝gsinθ B．aA＝gtanθ

C．aB＝gsinθ D．aB＝gtanθ

13．一雨滴从空中由静止开始沿竖直方向落下，若雨滴下落过程中所受重力保持不变，且空气对雨滴阻力随其下落速度的增大而增大，则图所示的图象中可能正确反映雨滴整个下落过程运动情况的是（ ）

A． B． C． D．

14．关于速度、加速度、合力的关系，下列说法正确的是(　　)

A．原来静止在光滑水平面上的物体，受到水平推力的瞬间，物体立刻获得加速度

B．加速度的方向与合力的方向总是一致的，但与速度的方向可能相同，也可能不同

C．在初速度为0的匀加速直线运动中，速度、加速度与合力的方向总是一致的

D．合力变小，物体的速度一定变小

15．如图所示，A、B、C三个物体分别用轻绳和轻弹簧连接，放置在倾角为θ的光滑斜面上，当用沿斜面向上的恒力F作用在物体A上时，三者恰好保持静止，已知A、B、C三者质量相等，重力加速度为g．下列说法正确的是

A．在轻绳被烧断的瞬间，A的加速度大小为

B．在轻绳被烧断的瞬间，B的加速度大小为

C．剪断弹簧的瞬间，A的加速度大小为

D．突然撤去外力F的瞬间，A的加速度大小为

16．质量为m= 1 kg 的物体静止放在足够大的水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为 。有一大小为 5N 的水平恒力 F 作用于物体上，使之加速前进，经t1=3 s 后撤去 F。求物体还要经过多长时间才能停下（g 取 10 m/s2）。

参考答案

1．B

【解析】

【分析】

【详解】

ABC．雨滴的加速度方向与速度方向相同，雨滴做加速运动，当加速度减小到零，速度达到最大．故AC错误，B正确．

D．加速度是反映速度变化快慢的物理量，加速度逐渐减小，则速度变化率逐渐减小，故D错误．

2．D

【解析】

【分析】

【详解】

A．在0∼1s内，质点做匀加速直线运动，其加速度方向与运动方向相同，故A错误；

B．在0∼1s内,质点的加速速度：

a1=△v/△t=2/1m/s2=2m/s2，

则匀加速运动的位移：

x1=a1t2=×2×12m=1m，

在1∼3s内,质点做匀速直线运动,其位移

x2=vt=2m/s×2s=4m，

则当t=3s时,质点在x轴上的位移

x=x0+x1+x2=1m+1m+4m=6m

故B错误；

C．在3∼4s内，质点的加速度

a2=△v/△t=−2m/s2，

其位移：

x3=vt+a2t2=2×1m+×(−2)×12m=1m，

在4∼5s内,质点的加速度

a3=△v/△t=−1m/s2，

其位移：

x4=a3t2=×(−1)×12m=−0.5m，

当t=5s时,质点运动的总位移：

x总=x0+x1+x2+x3+x4=6.5m，

所以在x轴上x>0的某处，故C错误；

D．质点在t=3.5s时,其加速度

a2=−2m/s2

质点在t=4.5s时,其加速度

a3=−1m/s2，

根据牛顿第二定律可知

F合=ma，

因为a2>a3，所以

F合2>F合3

故D正确．

故选D.

3．B

【解析】

【分析】

【详解】

AB．受力分析可知，物体C受重力和支持力，弹簧的弹力不能突变，在细绳剪断瞬间，C受到的弹力与重力相等，所受合力为零，则C的加速度0；物体B与A相对静止，将AB看作一个整体，受重力和弹簧的压力，弹簧的压力等于C物体的重力mg，对A、B组成的系统，由牛顿第二定律得

故A错误，B正确；

CD．以吊篮A为研究对象，A受到重力与B对A的压力，由牛顿第二定律得

代入数据得

C、D错误。

故选B。

4．B

【解析】

【分析】

【详解】

设三个球质量均为m，在轻绳剪断前，将三球看成整体由平衡条件得，上面弹簧对A球的弹力大小为3mg、方向竖直向上；将BC两球看成整体，轻绳对A球拉力大小为2mg、方向竖直向下；下面弹簧对C球的弹力大小为mg；则在轻绳剪断瞬间，弹簧对A球弹力大小和方向不变，而轻绳对A球拉力消失，故由牛顿第二定律可得此时A球加速度大小为

同理剪断轻绳瞬间，BC间弹簧的弹力大小和方向也不变，故可得B球加速度大小为

C球加速度大小为

故B正确，ACD错误。

故选B。

5．C

【解析】

【分析】

【详解】

AB．AP的长度为弹簧的形变量，设为x，在竖直方向上由平衡条件得

因为xcosα的乘积保持不变，则FN保持不变，由牛顿第三定律，物块对地面的压力也不变，B错误；由

摩擦力也不变，A错误；

CD．由牛顿第二定律得

因为x和α都减小，则a也减小，D错误，C正确。

故选C。

6．A

【解析】

【分析】

【详解】

BD．设斜面的倾角为α对小球在竖直方向上由平衡条件得

解得

由上式得NA不变，BD错误；

AC．设小车向左匀速运动时挡板的弹力为NB0，

向左减速速运动时加速度向右，挡板的弹力为，一定有

挡板的弹力一定减小，A正确，C错误。

故选A。

7．D

【解析】

【分析】

【详解】

在竖直向上拉力F＝6mg时，此时A、B受的拉力分别为3mg、3mg。对A因为3mg＜4mg，故物体A静止，加速度为0。

对物体B，由牛顿第二定律得

3mg－mg＝maB

解得

aB＝2g

选项ABC错误，D正确。

故选D。

8．B

【解析】

【分析】

【详解】

A、B之间的细绳剪断细线前：

以ABC为整体由平衡条件可知A上端的细线的拉力为

以BC为整体由平衡条件可知A、B之间细绳的拉力为

以C为研究对象由平衡条件可知轻弹簧的拉力为

A、B之间的细绳在剪断细线的瞬间：

轻弹簧中拉力不变，依旧为，小球C所受合外力为零，所以C的加速度

A上端的细线的拉力突变为，小球A所受合外力为零，所以A的加速度

A、B之间细绳的拉力突变为，对小球B由牛顿第二定律可得

解得

选项B正确，ACD错误。

故选B。

9．B

【解析】

【分析】

【详解】

剪断细线前，只有对弹簧有作用力，所以剪断细线前弹簧的弹力

将细线剪断的瞬间，根据牛顿第二定律可得

解得

隔离，则有:

解得，剪断后瞬间A、B间的作用力大

故B正确，ACD错误。

故选B。

10．B

【解析】

【分析】

【详解】

AB．人在加速过程中加速度沿斜面向上，沿水平方向分解加速度，方向为水平向右，由摩擦力提供，所以人受到的摩擦力方向水平向右，故A错误，B正确；

CD．在匀速过程中，受力平衡，所以竖直方向N等于G，水平方向f＝0，故CD错误。

故选B。

11．A

【解析】

【分析】

【详解】

在细线断裂之前，对B根据牛顿第二定律有

解得

在细线断裂瞬间，弹簧的弹力不能突变，B的受力情况不变，所以加速度不变，仍为2m/s2；在细线断裂瞬间，绳子拉力消失，对A根据牛顿第二定律有

解得

故选A。

12．AD

【解析】

【分析】

【详解】

将细线L2从中间剪断后，甲球做圆周运动，剪断细线的瞬间，加速度方向沿轨迹的切线方向；对A由牛顿第二定律得

mgsinθ=maA

解得

aA=gsinθ

弹簧的弹力不可突变，将细线L2从中间剪断瞬间，对B球，由牛顿第二定律得

mgtanθ=maB

解得

aB=gtanθ

故选AD。

13．AC

【解析】

考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．

专题：牛顿运动定律综合专题．

分析：雨滴下落的过程中受重力和阻力，阻力随速度增大而增大，根据牛顿第二定律，判断加速度的变化，以及根据加速度方向与速度的方向关系判断速度的变化．

解答：解：根据牛顿第二定律得，a=，速度增大，阻力增大，加速度减小，雨滴做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，雨滴做匀速直线运动．故A、C正确，B、D错误．

故选AC．

点评：解决本题的关键会通过牛顿第二定律，根据物体的受力情况判断物体的运动情况．

14．ABC

【解析】

【分析】

【详解】

力和加速度存在瞬时对应关系，则原来静止在光滑水平面上的物体，受到水平推力的瞬间，物体立刻获得加速度，选项A正确；加速度的方向与合力的方向总是一致的，加速度的方向与速度的方向可能相同，也可能不同，选项B正确；在初速度为0的匀加速直线运动中，加速度与合力的方向一致，速度与加速度方向一致，选项C正确；合力变小，加速度变小，若加速度和速度同向，则物体的速度仍然变大，选项D错误．

15．AC

【解析】

【分析】

【详解】

A. 把看成是一个整体进行受力分析，有:

在轻绳被烧断的瞬间，之间的绳子拉力为零，对，由牛顿第二定律得：

解得：

故A正确；

B. 对于，由牛顿第二定律得：

弹

在轻绳被烧断的瞬间，对于，绳子拉力为零，弹力不变，根据牛顿第二定律：

弹

解得：

故B错误；

C. 剪断弹簧的瞬间，对于整体，弹簧弹力为零，根据牛顿第二定律：

解得：

的加速度大小：

故C正确；

D. 突然撤去外力的瞬间，对于整体，一起做匀减速直线运动，由牛顿第二定律：

弹

解得：

的加速度大小：

故D错误．

16．

【解析】

【分析】

【详解】

物体受到的滑动摩擦力大小

物体做匀加速运动时，根据牛顿第二定律得

解得

物体在3s末的速度大小

撤去力F后，根据牛顿第二定律得

解得加速度大小

撤去F到停止的时间