教科版必修13 牛顿第二定律课时训练

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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6（含解析）  1．如图所示，一个小朋友双脚悬空坐在上表面水平的行李箱上，在一根绳子的作用下（小朋友手不接触绳子），沿着水平面以较小的加速度加速滑行，人和行李箱保持相对静止。下列说法正确的是（　　）A．小朋友受到重力、支持力和静摩擦力，处于平衡状态B．行李箱受到5个作用力C．行李箱对小朋友的作用力沿斜前方D．行李箱能加速滑行是由于绳子拉行李箱的作用力大于行李箱拉绳子的作用力2．鱼在水中沿直线水平向左加速游动过程中，水对鱼的作用力方向合理的是（  ）A． B．C． D．3．一轻质弹簧一端固定在墙上O点，自由伸长到B点，今将一小物体m压着弹簧，将弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面的动摩擦因数恒定，如图所示，下列说法正确的是（　　）A．物体从A到C先摩擦力逐渐减小再保持不变B．物体从A到B的加速度越来越小C．物体从B到C的速度越来越大D．物体从A到B，先加速后减速，从B到C一直做减速运动4．中澳美“科瓦里-2019”特种兵联合演练于8月28日至9月4日在澳大利亚举行，中国空军空降兵部队首次派员参加．一名特种兵从空中静止的直升飞机上，抓住一根竖直悬绳由静止开始下滑，运动的速度随时间变化的规律如图所示，t2时刻特种兵着地．下列说法正确的是（　　）A．在时间内加速度增大,在时间内加速度减小B．在时间内特种兵所受悬绳的阻力越来越小C．在时间内,平均速度D．若第一个特种兵开始减速时第二个特种兵立即以同样的方式下滑,则他们在悬绳上的距离先增大后减小5．如图所示，光滑水平面上，AB两物体用轻弹簧连接在一起，A、B的质量分别为m1、m2，在拉力F作用下，AB共同做匀加速直线运动，加速度大小为a，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度大小为a1和a2，则（　　）A．， B．， C．，  D．， 6．如图所示，如东苏果和欧尚超市为方便顾客，安装智能化的倾斜向上的自动扶梯（无台阶）．在没有乘客乘行时，自动扶梯以较小的速度匀速运行，当乘客站立乘行（手不扶扶手）时，自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行．则该扶梯在运送乘客的过程中A．扶梯匀速运行时，乘客不受摩擦力作用B．扶梯匀速运行时，乘客对扶梯的作用力方向竖直向下C．扶梯加速运行时，摩擦力方向与运动方向相反D．扶梯加速运行时，扶梯对乘客的作用力方向与运动方向相反7．如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧，把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是（　　）A．小球刚接触弹簧瞬间速度最大B．从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C．从小球接触弹簧至到达最低点，小球的速度先增大后减小D．从小球接触弹簧至到达最低点，小球的加速度先增大后减小8．静止在光滑水平面上的物体在水平推力F作用下开始运动，推力随时间的变化如图所示，关于物体在0—t1时间内的运动情况，正确的描述是A．物体先做匀加速运动，后做匀减速运动B．物体的加速度一直增大C．物体的速度先增大后减小D．物体的速度一直增大9．如图所示，质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一根不可伸长的轻绳BC系住，当小球静止时，橡皮筋处在水平方向上。下列判断中正确的是（　　）A．在AC被突然剪断的瞬间，BC对小球的拉力不变B．在AC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为gsinθC．在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为gcosθD．在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为gsinθ10．如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球．当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是A．细绳一定对小球有拉力的作用B．轻弹簧一定对小球有弹力的作用C．细绳不一定对小球有拉力的作用，但轻弹簧对小球一定有弹力D．细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力11．商场的自动扶梯一般有如图甲、乙两种，设两种扶梯与水平面的夹角都是，质量为m的货箱和两种扶梯一起以相同大小的加速度a=4m/s2向下匀加速运动，则（　　）A．甲对货箱的支持力大于乙对货箱的支持力B．甲对货箱的摩擦力小于乙对货箱的摩擦力C．甲对货箱的作用力等乙对货箱的作用力D．甲对货箱的作用力小于乙对货箱的作用力12．如图所示，质量均为m的A、B两小球用两轻弹簧连接悬挂于天花板上并处于静止状态，已知重力加速度为g。现在B上再施加一竖直向下的大小为mg的力，在力刚作用于B球的瞬间（　　）A．B球加速度大小为，A球加速度大小为B．B球加速度大小为2g，A球加速度大小为0C．B球加速度大小为0，A球加速度大小为gD．B球加速度大小为g，A球加速度大小为0 13．如图所示，质量分别为m1、m2的A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在与水平面成30°角的光滑斜面上．若不计弹簧质量，细线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为(　　)A．aA＝0 B．aA＝ C．aB＝ D．aB＝14．如图所示，质量m的球与绳Ⅰ和绳Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q。球静止时，Ⅰ的拉力大小T1，Ⅱ的拉力大小T2，当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间，下列说法正确的是（　　）A．若Ⅰ、Ⅱ均为轻绳，则断Ⅰ瞬间绳Ⅱ的拉力大小T2′＝0B．若Ⅰ、Ⅱ均为轻绳，则断Ⅱ瞬间小球的加速度a＝gtanθ，方向水平向左C．若Ⅰ、Ⅱ均为轻弹性绳，则断Ⅰ瞬间绳Ⅱ的拉力大小T2′＝0D．若Ⅰ、Ⅱ均为轻弹性绳，则断Ⅱ瞬间小球的加速度a＝gtanθ，方向水平向左15．如图所示，有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连，其中轻绳P竖直，轻弹簧Q与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　）A．轻绳P的弹力大小可能小于mgB．剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为C．剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为gD．若轻绳长度可根据需要调整，保证弹簧方向不变，将轻绳P的上方悬点缓慢左移，则弹簧长度将逐渐变大  16．具有我国自主知识产权的“歼—10”飞机的横空出世，证实了我国航空事业在飞速发展，而航空事业的发展又离不开风洞试验，其简化模型如图a所示。在光滑的水平轨道上停放相距x0＝10 m的甲、乙两车，其中乙车是风力驱动车。在弹射装置使甲车获得v0＝40 m/s的瞬时速度向乙车运动的同时，乙车的风洞开始工作，将风吹向固定在甲车上的挡风板，从而使乙车获得了速度，测绘装置得到了甲、乙两车的v—t图象如图b所示，设两车始终未相撞。(1)若甲车的质量与其加速度的乘积等于乙车的质量与其加速度的乘积，求甲、乙两车的质量比；(2)求两车相距最近时的距离。
参考答案1．C【解析】【分析】【详解】A．小朋友做加速运动，受到重力、支持力和静摩擦力，处于非平衡状态，故A错误；B．行李箱受到重力，拉力；地面施加的支持力，地面施加的摩擦力；小朋友对行李箱的压力及摩擦力。共计6个作用力，故B错误；C．行李箱对小朋友的支持力竖直向上，静摩擦力水平向左，行李箱对小朋友的作用力沿斜前方，故C正确。D行李箱能加速滑行是由于绳子拉行李箱的作用力大于行李箱的摩擦力，故D错误。故选C。2．C【解析】【分析】【详解】鱼在水中受水的浮力保持鱼在竖直方向的平衡，由于水平方向向左加速，故鱼受水平方向向左的外力；故水对鱼的作用力应是浮力与向左推动力的合力，故应斜向左上方，故C正确，ABD错误。故选C。3．D【解析】【分析】【详解】A．物体竖直方向受到重力与地面的支持力平衡，水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力。由于滑动摩擦力可知摩擦力大小不变，A错误；BCD．从A到B过程中由于弹力与形变量成正比，则弹簧的弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，故加速度先减小后增大，速度先加速后减小，从B到C过程中弹力和摩擦力都向左，故做减速运动，速度越来越小，BC错误，D正确。故选D。4．D【解析】【分析】【详解】A．在0～t1时间内，图线的斜率不变，则加速度不变，在t1～t2时间内，图线切线的斜率绝对值逐渐增大，则加速度逐渐增大．故A错误．B．在t1～t2时间内，根据牛顿第二定律得f -mg=ma，得f=mg+ma，因为加速度a增大，则特种兵所受悬绳的阻力增大，故B错误．C．在t1～t2时间内，若特种兵做匀减速直线运动，由v1减速到v2，则平均速度为，根据图线与时间轴围成的面积表示位移，可知特种兵的位移大于匀减速直线运动的位移，则平均速度＞．故C错误．D．若第一个特种兵开始减速时第二个特种兵立即以同样的方式下滑，由于第一个特种兵的速度先大于第二个特种兵的速度，然后又小于第二个特种兵的速度，所以空中的距离先增大后减小．故D正确．5．D【解析】【分析】【详解】ABCD. 突然撤去拉力瞬间，物体A受力情况不变，因此物体A的加速度a1=a，由牛顿第二定律可得撤去拉力后，物块B在水平方向只受弹簧弹力的作用，由牛顿第二定律可得联立可得 ABC错误，D正确；故选D。6．B【解析】【分析】【详解】A．扶梯匀速运行时，乘客所受的摩擦力等于重力向下的分力，选项A错误；B．匀速运动阶段，乘客处于平衡状态，扶梯对乘客的作用力竖直向上，乘客对扶梯的作用力方向竖直向下，选项B正确；C．由于智能化的自动扶梯无台阶，乘客站在斜面上，乘客的加速度的方向沿斜面向上时，乘客要受到沿斜面向上的摩擦力的作用，与运动方向相同，选项C错误；D．乘客加速运动阶段，加速度有水平方向的分量，扶梯对乘客受到的摩擦力有水平方向的分力，所以扶梯对乘客的作用力指向斜上方，D错误．故选B.7．C【解析】【分析】【详解】AB．小球刚接触弹簧瞬间具有向下的速度，开始压缩弹簧时，重力大于弹力，合力竖直向下，加速度方向竖直向下，与速度方向相同，小球做加速度运动，当小球所受的弹力大于重力时，合力竖直向上，加速度竖直向上，与速度方向相反，小球开始做减速运动，则当弹力与重力大小相等、方向相反时，小球的速度最大，故AB错误；C．由上分析可知，从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小，故C正确；D．由以上分析可知，小球加速度先减小后增大，故D错误。故选C。8．D【解析】试题分析：由题可知：物体的合力等于推力F，方向始终沿正方向，根据牛顿第二定律分析可知：物体先从静止开始做加速直线运动，推力F减小时，其方向仍与速度相同，继续做加速直线运动，故C错误，D正确．物体的合力等于推力F，推力先增大后减小，根据牛顿第二定律得知：加速度先增大，后加速度减小．故AB错误．故选D．考点：牛顿第二定律9．B【解析】【分析】【详解】A．在剪断前，根据平衡条件可知绳子拉力为在剪断瞬间，小球开始做圆周运动，速度为零，如图向心方向上合力为0，即所以对绳子的拉力改变，A错误；B．小球在圆周运动的切向，根据牛顿第二定律解得B正确；CD．剪断前，小球受力平衡，剪断后，因为是橡皮筋，剪断瞬间，橡皮筋拉力不变，与重力的合力和剪断前绳子的拉力等大反向，根据牛顿第二定律解得CD错误。故选B。10．D【解析】【分析】【详解】小球做匀速直线运动，则水平方向和竖直方向受力都是平衡的，可知细线对小球一定没有拉力作用，弹簧对小球有向上的支持力作用，若小车向右做匀加速运动，且加速度时，细线对小球的拉力在竖直方向上的分力与重力二力平衡，此时，弹簧的弹力为0，所以细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力，故D正确，ABC错误．故选D．11．C【解析】【分析】【详解】AB．由于两种情况下，货箱都是和扶梯一起以相同大小的加速度a=4m/s2向下匀加速运动，所以，两种情况下货箱所受合力相同，根据牛顿第二定律合力方向都沿着斜面向下，与水平面的夹角都是。对甲受力分析，甲受地球给的重力、扶梯给的竖直向上支持力和水平向右的摩擦力。沿水平方向和竖直方向正交分解，可得，解得，对乙受力分析，乙受地球给的重力、扶梯给的垂直于斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力。沿斜面方向和垂直斜面方向正交分解，可得，解得，AB错误；CD．两种情况下货箱都受地球给的重力、扶梯给的支持力和摩擦力。又因为两种情况下货箱所受合力相同。根据矢量运算法则可知，货箱受到的扶梯给的作用力（支持力和摩擦力的合力）也相等。根据牛顿第三定律，甲对货箱的作用力等乙对货箱的作用力，故C正确，D错误。故选C。12．D【解析】【分析】【详解】在B上再施加一竖直向下的大小为mg的力前，上方的弹簧对整体的拉力是2mg，下方的弹簧对B球拉力是mg，在B上再施加一竖直向下的大小为mg的力后瞬间，上方弹簧的拉力和下方的弹簧拉力不变，球A受重力，上方弹簧的拉力及下方弹簧的拉力，合力为故加速度为0，对B，受到重力，向上的拉力，及向下的拉力，根据牛顿第二定律可知解得故选D。13．AD【解析】【分析】【详解】在剪断绳子之前，A处于平衡状态，所以弹簧的拉力等于A的重力沿斜面的分力相等。在剪断上端的绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，而弹簧的伸长量没有来得及发生改变，故弹力不变仍为A的重力沿斜面上的分力。故A球的加速度为零；
在剪断绳子之前，对B球进行受力分析，B受到重力、弹簧对它斜向下的拉力、支持力及绳子的拉力，在剪断上端的绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，对B球进行受力分析，则B受到到重力、弹簧的向下拉力、支持力。所以根据牛顿第二定律得故选AD。14．AD【解析】【分析】【详解】A．若Ⅰ、Ⅱ均为轻绳，因轻绳的弹力可发生突变，则断Ⅰ瞬间绳Ⅱ的拉力大小故A正确；B．若Ⅰ、Ⅱ均为轻绳，则剪断Ⅱ瞬间小球的速度为零，加速度为零，向心力为零，则合力方向垂直于绳Ⅰ向下，大小为mgsinθ，则加速度为a=gsinθ方向垂直于绳Ⅰ向下，故B错误；CD．若Ⅰ、Ⅱ均为轻弹性绳，未剪断绳时，受力如图由共点力平衡条件得，剪断Ⅰ瞬间绳Ⅱ的拉力大小不变，则方向水平向右。剪断Ⅱ瞬间小球的合力等于加速度为方向水平向左，故C错误，D正确。故选AD。15．CD【解析】【分析】【详解】A．由于物块处于静止状态，所以物块受到竖直向下的重力和竖直向上的轻绳的弹力等大反向，故A错误；BC．由于物块处于静止状态，所以物块受到竖直向下的重力和竖直向上的轻绳的弹力，而弹簧对物块的弹力为零，剪断轻绳瞬间，由于弹簧的弹力不能突变，所以物体只受重力，根据牛顿第二定律可知，物块的加速度大小为g，故B错误，C正确；D．对物块受力分析如图由图可知，弹簧弹力一直增大，则弹簧的伸长量增大即弹簧长度一直增大，故D正确。故选CD。16．(1)；(2)4 m【解析】【分析】【详解】(1)由题图b可知：甲车加速度的大小a甲＝m/s2乙车加速度的大小a乙＝m/s2因甲车的质量与其加速度的乘积等于乙车的质量与其加速度的乘积，所以有m甲a甲＝m乙a乙解得  (2)在t1时刻，甲、乙两车的速度相等，均为v＝10 m/s，此时两车相距最近对乙车有v＝a乙t1对甲车有v＝a甲（0.4 s－t1）可解得t1＝0.3 s车的位移等于v­t图线与时间轴所围的面积，有x甲＝m＝7.5 mx乙＝m＝1.5 m两车相距最近时的距离为xmin＝x0＋x乙－x甲＝4 m