人教版 (新课标)必修13 牛顿第二定律同步测试题

这是一份人教版 (新课标)必修13 牛顿第二定律同步测试题，共5页。

一、选择题：


1．关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是( )


A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大


B．物体的速度为零，则加速度为零，所受的合外力也为零


C．物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大


D．物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零





2．从牛顿第二定律可知，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


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





3．质量为1 kg的物体受大小分别为3 N和4 N两个共点力的作用，物体的加速度可能是( )


A．5 m/s2 B．7 m/s2 C．8 m/s2 D．9 m/s2





4．用大小为3 N的水平恒力，在水平面上拉一个质量为2 kg的木块，从静止开始运动，2s内的位移为2m．则木块的加速度为( )


A．0.5m/s2 B．1 m/s2 C．1.5 m/s2 D．2 m/s2





5．质量为m的木块位于粗糙水平面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为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′＝a B．a′＜a C．a′＞2a D．a′＝2a





6．如图所示，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． C． D．


7．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力 （ ）


A．方向向左，大小不变 B．方向向左，逐渐减小


C．方向向右，大小不变 D．方向向右，逐渐减小








8．电梯内有一个物体，质量为m，用绳子挂在电梯的天花板上，当电梯以的加速度竖直减速上升时，细线对物体的拉力为（ ）


A． B． C． D．





9．用竖直向上的力F使物体以加速度是a向上加速运动，用竖直向上的力2F使同一物体向上运动。不计空气阻力，物体的加速度是（ ）


A．2a B．g+2a C．2g+2a D．g+a





10．如图所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端靠着静止在光滑水平面上的物体A上，开始时弹簧为自由长度，现对物体作用一水平力F，在弹簧压缩到最短的过程中，物体的速度和加速度变化情况是（ ）


A．速度增大，加速度减小


B．速度减小，加速度增大


C．速度先增大后减小，加速度先增大后减小


D．速度先增大后减小，加速度先减小后增大





11．在行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害，人们设计了安全带，如图所示。假定乘客质量为70 kg，汽车车速为108 km/h，从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5 s，安全带对乘客的作用力大小约为 （ ）





A．400N B．600N C．800N D．1000N


二、计算题：


1.如图所示，沿水平方向做匀加速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg．(g取10/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8)





(1)求车厢运动的加速度．


(2)求悬线对球的拉力．





2. 质量为m的物体放在倾角为α的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为μ；如沿水平方向加一个力F，使物体沿斜面向上以加速度a做匀加速直线运动(如图所示)，则F为多少?








3．如图所示，电梯与水平面夹角为30°，当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?








4．如图所示，质量分别为mA和mB的A、B两球用轻质弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态．如果将悬挂A球的细线剪断，此时A和B两球的瞬间加速度各是多少?








【答案与解析】


一、选择题：


1．C、D


解析：加速度由合外力决定，加速度与速度无必然联系．物体的速度为零时，加速度可为零也可不为零；当加速度为零时，速度不变．


2．D


解析：牛顿第二定律中的力F是指合外力，用很小的力推桌子时，合力为零，故无加速度．


3．A、B


解析：当F1＝3 N和F2＝4 N的两个力同向时，；当F1与F2反向时，，则，即．


4．B


解析：由知：，得加速度．由于不知地面是否光滑，故不可用求解．


5．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，① ． ②


①×2得与②式比较有


．


所以有，即．


6．D


7．ABC


解析：这两个力的大小分别是1.5N和2.5N共点力的合力范围为，根据牛顿第二定律，，可知加速度范围为，因此答案为ABC


8．A


解析：以物体为研究对象，竖直减速上升说明加速度方向向下，根据牛顿第二定律，，即，因此


9．B


解析：根据牛顿第二定律，，，两式联立得：


10．D


解析：在弹簧压缩到最短的过程中，弹簧由零开始增大直到大于F，因此加速度是先减小后增大，速度是先增大后减小。当弹力与外力相等时，速度最大，加速度最小。


11．A


解析：108 km/h=30m/s，经过5 s速度变为零，根据，负号表示与物体运动的方向相反。根据牛顿第二定律


二、计算题：


1. 7.5 m/s2 12.5 N


解析:球和车相对静止，它们的运动情况相同，由于对球的受力情况知道的较多，故应以球为研究对象，球受两个力作用：重力mg和线的拉力F，由于球随车一起沿水平方向做匀加速直线运动，故其加速度方向沿水平方向，合外力沿水平方向．


(1)由牛顿第一定律有，


mg tan 37°＝ma，


a＝7.5 m/s2．


即车厢的加速度大小为7.5 m/s2，方向为水平向右．


(2)悬线对球的拉力F＝mg/cs 37°＝1.25mg＝12.5 N，方向沿绳向上


2.


解析：本题将力沿平行于斜面和垂直于斜面两个方向分解，分别利用两个方向的合力与加速度的关系列方程．


受力分析：物体受四个力作用：推力F、重力mg、弹力FN、摩擦力F′．


建立坐标：以加速度方向即沿斜面向上为x轴正向，分解F和mg(如图所示)；





建立方程并求解


x方向 Fcs α- mgsin α- F′＝ma．


y方向 FN – mg cs α – F sinα＝0，


F′＝μFN．


三式联立求解得：．


3.


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F(摩擦力的方向一定与接触面平行，由加速度的方向可推知F水平向右)．


建立直角坐标系：取水平向右(即F方向)为x轴正方向，此时只需分解加速度，其中，(如图所示)．





建立方程并求解，由牛顿第二定律


x方向 ，


y方向 ．


所以 ．


4. ，方向竖直向下


解析：物体在某一瞬间的加速度，由这一时刻的合外力决定，分析绳断瞬间两球的受力情况是关键．由于轻弹簧两端连着物体，物体要发生一段位移，需要一定的时间，故剪断细线瞬间，弹力与断前相同．


先分析平衡(细线未剪断)时，A和B的受力情况．如图所示，A球受重力mAg、弹簧弹力F1及绳子拉力F2，且mAg+F1＝F2；B球受重力mBg、弹力，且．





剪断细线瞬间，F2消失，但弹簧尚未收缩，仍保持原来的形态，不变，故B球所受的力不变，此时，而A球的加速度为：


，方向竖直向下．