高中物理第4章 牛顿运动定律4.3 牛顿第二定律练习

【精编】4.3牛顿第二定律-1练习

一．单项选择

1．如图所示，A．B两条直线是在A．B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别为mA和mB的两个物体得出的加速度a与力F之间的关系图线，分析图线可知（  ）　　　

①比较两地的重力加速度，有gA＞gB

②比较两物体的质量，有mA＜mB

③比较两地的重力加速度，有gA＝gB

④比较两物体质量，有mA＞mB

A. ③④ B. ①②

C. ①④ D. ②③

2．如图甲所示，质量为的木板B放在水平面上，质量为的物块A放在木板的正中间，物块A与木板间的动摩擦因数为0.5，木板与水平面间的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，给长木板施加水平向右．大小为的拉力，拉力作用的一瞬间，物块A的加速度大小为，木板B的加速度大小为，若将该水平拉力施加在物块A上，如图乙所示，拉力作用的一瞬间，物块A的加速度大小为，木板B的加速度大小为，则（　 　）

A． B． C． D．

3．某物体质量为m，放在光滑的水平面上，在水平向右的拉力F作用下以初速度水平向右运动，测得它的速度v与位移x的关系如图所示。那么以下结论正确的是（　 　）

A．物体的加速度a保持不变 B．物体的加速度a越来越大

C．当位移为，物体的速度为 D．拉力F与速度平方成正比

4．风洞实验装置可以产生不同速度的风，提供不同的风力。在某次实验中风力竖直向上，刚好把小球“吹”得静止在空中。现在突然将风力增大到，经过时间，风力反向，大小也是，又经过时间，此时小球的速度大小为（　　）（小球质量为）

A. 0 B.  C.  D.

5．空降特战兵进行实战演练时，飞机悬停在高空某处。设空降特战兵从机舱中开始下落时做自由落体运动，下落2秒后打开降落伞，做匀减速直线运动，落地时速度刚好为零。已知空降特战兵的质量为60kg，降落伞用8根对称的绳拉着空降特战兵，每根绳与竖直方向的夹角均为，下落过程中每根绳的拉力为125N，降落伞的总重为15kg，重力加速度为10m/s2（，），求：

（1）下落过程中人的加速度的大小；

（2）下落过程中降落伞受到的空气阻力大小；

（3）空降特战兵下落的高度。

6．如图所示，物块A．B间用轻质弹簧相连，物块A．B质量均为，系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出的瞬间，物块A．B的加速度大小分别为，重力加速度为，则有（　　）

A.  B.

C.  D.

7．如图，物体A．B放在光滑水平面上，A的质量是B的2倍，用水平恒力推A，使A和B一起向右运动，则A．B间的作用力大小为（  ）

A.  B.  C.  D. F

8．在国际单位制中，力学基本单位有三个，这三个基本单位是（   ）

A. m．kg．s B. m．s．N C. m．kg．N D. kg．s．N

9．在行车过程中，遇到紧急刹车，乘员可能受到伤害．为此人们设计了如图所示的安全带以尽可能地减轻猛烈碰撞．假设某次急刹车时，由于安全带的作用，使质量70kg的乘员的加速度大小约为6m/s2，此时安全带对乘员的作用力最接近（   ）

A. 100N B. 400N C. 800N D. 1000N

10．如图所示，斜面c固定，重为G的物体a放在上表面水平的物体b上，沿光滑斜面c一起向下滑，则（　 　）

A．a对b的压力小于G B．若物体b上没有放物体a，物体b的加速度将增大

C．a受到的摩擦力方向水平向左 D．a与b之间可能没有摩擦力的作用

11．某物体以一定初速度沿斜面向上运动的最大位移为x，且x随斜面倾角θ的变化关系如图所示，重力加速度g=10m/s2，则（　 　）

A．物体初速度大小为4m/s

B．物体和斜面之间动摩擦因数为

C．θ＝53°时，x有最小值

D．x最小值为m

12．如图所示，五个完全相同．外表面光滑的匀质圆柱形积木相互紧贴按图示（截面图）方式堆放在底板水平．前后有竖直挡板的电动小车上，开始保持静止状态。若让电动小车水平向左做匀加速运动，且积木与小车保持相对静止，则与小车静止时相比（　 　）

A．积木A对积木C的支持力大小将增大

B．积木B对积木C的支持力大小将减小

C．积木A与积木C之间可能没有弹力作用

D．积木A．B．C中，积木C所受合力最小

13．如图所示，倾角为θ的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时，小物体A与传送带相对静止．重力加速度为g．则（   ）

A. 只有，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用

B. 只有，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用

C. 只有，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用

D. 无论为多大，A都受沿传送带向上的静摩擦力作用

14．10米跳台跳水项目决赛中，运动员从跳台向上跳起，一段时间后落入水中，全过程可看成做直线运动，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A．整个过程中，运动员的重心位置相对于自身保持不变

B．在上升过程中，前一半位移所用时间大于后一半位移所用时间

C．起跳时，跳台对运动员的作用力大小大于运动员对跳台的作用力大小

D．在入水过程中，运动员做速度先增大后减小的变加速运动

15．力单独作用于一物体时，使物体产生的加速度大小为，力单独作用于同一物体时，使物体产生的加速度大小为。当和共同作用于该物体时，物体具有的加速度大小不可能是（　　）

A.  B.  C.  D.

16．下列每组中三个单位均为国际单位制基本单位的是（　　）

A. 克．秒．牛顿 B. 千克．秒．安培

C. 瓦特．焦耳．韦伯 D. 库仑．毫米．特斯拉

17．质量分别为M和m的两物体靠在一起放在光滑水平面上。用水平推力F向右推M，两物体向右加速运动时，M．m间的作用力为F1；用水平力F向左推m，使M．m一起加速向左运动时，M．m间的作用力为F2，如图甲．乙所示，则（　　）

A．F1：F2＝1：1

B．F1：F2＝（M+m）：M

C．F1：F2＝m：M

D．无法比较F1．F2的大小

18．国庆放假，小明坐公交车回家，行驶中，他手握固定于车厢顶部的扶杆，始终相对于汽车静止地站在车箱底板上，在他面前的车顶还有一个用细线悬挂的小球A，如图所示。设小明的质量为m，他的鞋底与公共汽车间的动摩擦因数为μ，若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角（取θ=60°），则此刻公共汽车对小明产生的作用力的大小和方向为（　　）

A. 大小等于μmg，方向水平向左 B. 大小等于mg，方向竖直向上

C. 大小等于，方向斜向左上方 D. 大小等于，方向斜向左上方

参考答案与试题解析

1．【答案】D

【解析】

【详解】物体受拉力和重力，根据牛顿第二定律

F－mg＝ma

解得

a＝－g

可知a－F图象中斜率表示，由图可知A的斜率大于B的斜率，所以mA＜mB，根据图象纵轴截距的绝对值表示当地的重力加速度，所以gA＝gB，故选项D符合题意，选项ABC不合题意．

2．【答案】C

【解析】

AB．假设甲图中AB不会发生相对滑动，设共同加速度大小为a，根据牛顿第二定律

可求

对于物体A来说，需要的合外力大小

假设成立，因此
 

选项A．B错误；

CD．假设乙图中A．B不会发生相对滑动，则对于B来说所需要的合外力大小

假设不成立，选项D错误，C项正确。
 

故选C。

3．【答案】B

【解析】

AB．因为速度越大，通过相等的位移时间越短，而图像中通过相等的位移速度増量相同，所以加速度越来越大，故A错误，B正确；

C．根据图像可知，图线的斜率为

则图线表达式为

当位移为时，其速度应该为

故C错误；

D．速度变化量为

则

可得

由牛顿第二定律得

所以拉力F与速度v成正比，故D错误。

故选B。

4．【答案】D

【解析】

【详解】当风力为向上的F时，小球向上的加速度

经过时间t的速度

风力反向后，小球向下的加速度

又经过时间，此时小球的速度大小为

故选D。

5．【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

（1）设打开降落伞后下落的加速度大小为a，对人研究有

代入数据解得

（2）设降落伞受到的空气阻力为f，对人和降落伞整体研究有

代入数据解得

（3）空降特战兵自由落体下落的高度为

未速度

做减速运动下落的高度

故空降特战兵下落的高度

6．【答案】D

【解析】

【详解】开始时，弹簧对A．B的弹力大小均为mg，抽出木板的瞬间，弹簧弹力不会发生突变，则A此时所受合力仍为零，加速度为零。B所受合力大小为2mg，则加速度大小为2g，故选D。

7．【答案】A

【解析】

【详解】设B的质量为m，则A的质量为2m，AB间的作用力为N，以物体A．B组成的整体为研究对象，由牛顿第二定律得

再以B为研究对象，由牛顿第二定律得

联立解得，故A正确，BCD错误。

故选A。

8．【答案】A

【解析】

【详解】在力学中，质量．长度及时间作为基本物理量，其单位作为基本单位，分别为kg．m．s，所以A正确，BCD错误．

点睛：国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度．质量．时间．热力学温度．电流．光强度．物质的量；它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．

9．【答案】B

【解析】

【详解】根据牛顿第二定律得：，所以安全带对乘员的作用力最接近，故选项B正确，选项ACD错误．

【点睛】本题中安全带对乘员作用力提供乘员减速的加速度，根据牛顿第二定律即可求解．

10．【答案】A

【解析】

A．a和b一起沿光滑斜面向下加速滑动，设斜面倾斜角为θ，对物体a．b整体，由牛顿第二定律可得

（ma+mb）gsinθ=（ma+mb）a

解得

a=gsinθ

加速度a的方向沿斜面向下；

对物体a，在竖直方向的分加速度有

a竖直=asinθ=gsin2θ

在竖直方向由牛顿第二定律可知

G？FN =mgsin2θ

FN=G？mgsin2？？

b对a的支持力小于a的重力G，由牛顿第三定律可知，a对b的压力小于重力G，故A正确；

B．由A选项的解析可知，物体沿斜面滑下的加速度与物体的质量无关，故B错误；

CD．a物体沿斜面加速下滑时，有沿水平向右的分加速度，此加速度是由b物体对a物体水平向右的摩擦力产生的，故CD错误。

故选A。

11．【答案】D

【解析】

A．当θ＝90°时，物体做竖直上抛运动，由速度位移公式可得

其中

解得物体初速度大小为

v0＝5m/s

A错误；

B．当θ＝0°时，物体沿水平面滑动，由牛顿第二定律及位移公式分别可得

其中

解得

B错误；

CD．对某一斜面倾角θ，物体沿斜面向上滑行过程中，由牛顿第二定律可得，加速度大小为

a＝g(sinθ＋μcosθ)

则上滑的最大位移为

其中

当θ＝60°时，，x有最小值，最小值为

C错误，D正确。

故选D。

12．【答案】C

【解析】

AB．对C进行受力分析，设B对C的支持力与竖直方向的夹角为θ，根据几何关系可得

所以θ=30°；同理可得，A对C的支持力与竖直方向的夹角也为30°；原来C处于静止状态，根据平衡条件可得

NBsin30°=NAsin30°

设加速度为a，根据正交分解以及牛顿第二定律有

可见A对C的支持力减小．B对C的支持力增大，AB错误；

C．当A对C的支持力为零时，根据牛顿第二定律可得

解得

C正确；

D．根据牛顿第二定律可知，A．B．C三积木受到合力大小相同，均为，D错误。

故选C。

13．【答案】B

【解析】

【详解】A与传送带相对静止，倾角为θ的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时，A有沿斜面向下的加速度a，对A受力分析可知只有a<gsinθ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用，B正确，ACD错误；

故选B．

14．【答案】D

【解析】

A．在整个过程中，运动员由于不断改变姿势，运动员的重心位置相对于自身是变化的，A错误；

B．在上升过程中，运动员做匀减速直线运动，速度均匀减小，根据平均速度定义，可知前一半位移所用时间小于后一半位移所用时间，B错误；

C．起跳时，跳台对运动员的作用力和运动员对跳台的作用力，因二者是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知二者大小相等，C错误；

D．入水过程中，开始时水对运动员的作用力（浮力和阻力）大小小于运动员的重力大小，所以入水过程向下做一段速度先增大后减小的变加速运动，D正确。

故选D。

15．【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】据力的合成规律可知，当两力方向相同时，合力最大，加速度最大，为6m/s2，当两力方向相反时，合力最小，加速度最小，为2m/s2，故不可能为，D正确。

故选D。

16．【答案】B

【解析】

【详解】国际单位制中有七个基本单位，分别是：千克．米．秒．安培．开尔文．摩尔．坎德拉。因此B正确，ACD错误。

故选B。

17．【答案】C

【解析】

根据牛顿第二定律有

物体向右加速运动时，M．m间的作用力

物体向左加速运动时，M．m间的作用力

则

故选C。

18．【答案】D

【解析】

【详解】以小球为研究对象，根据牛顿第二定律，得

m球gtanθ=m球a

得到

a=gtanθ

以人为研究对象，人与球的加速度相同，均水平向左，作出人的受力图，如图

设汽车对学生的作用力与竖直方向的夹角为α，根据牛顿第二定律，得

mgtanα=ma

将a=gtanθ代入，得

α=θ

方向斜向左上方。故ABC错误，D正确；
故选D。