高中沪科版 (2019)4.3 牛顿第二定律综合训练题

【精编】4.3牛顿第二定律-1课时练习

一．单项选择

1．质量m=3kg的物体静止在水平地面上，物体与地面之间的动摩擦因数μ=0.2，某时刻起受到一个水平恒力F作用，经历时间t=2s，速度变为v=8m/s，g=10m/s2。求：

（1）在此2s时间内，物体加速度a的大小；

（2）在此2s时间内，物体发生位移x的大小；

（3）在此2s时间内，物体所受恒力F的大小；

（4）若t=2s时撤去恒力F，物体还能运动多远？

2．用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持稳定，将其置于木板A．B之间，如图所示。两木板固定在车上，且板间距离刚好等于工件的外部直径。当卡车沿平直公路以加速度a匀加速行驶时，工件对木板A．B压力的大小分别为F1．F2，则（　　）

A．F1＝ma，F2＝0

B．F1＝0，F2＝ma

C．F1＝0，F2＝0

D．F1＝ma，F2＝ma

3．关于运动和力的关系，下列说法正确的是（　　）

A. 物体的速度不断减小，则必受力作用

B. 物体处于静止状态，则一定不受力作用

C. 物体的速度大小不变，则所受的合外力必为零

D. 物体向某一方向运动，则在该方向上必受力的作用

4．如图所示，一条鱼在水中正沿直线水平向左加速游动．在这个过程中，关于水对鱼的作用力的方向，下图中合理的是

A.  B.  C.  D.

5．一物体在n个共点力作用下处于静止状态，若让其中一个力方向不变，大小逐渐减小到零，然后又逐渐恢复到原来的大小，在这一过程中物体的速度图像为（　　）

A．
 B．
 C．
 D．
 

6．质量为1kg的物体在t=0时刻从一足够高的某位置由静止释放，在1s末给物体施加一个竖直向上大小为20 N的恒力，则（忽略空气阻力，重力加速度g=10 m/s2）（　　）

A．前2 s内重力做功为0 J B．前2 s内重力的平均功率为0 W

C．第2 s末重力的功率为0 W D．第1 s末重力的功率为50 W

7．一个质量m＝2 kg的物体放置在光滑水平桌面上，受到三个沿水平方向共点力F1．F2．F3的作用，且这三个力的大小和方向构成如图所示的三角形，已知F2＝0.5 N，则下列说法正确的是(　　)

A. 这个物体共受到四个力作用

B. 这个物体的合力大小为0

C. 这个物体的加速度大小为1 m/s2

D. 这个物体的加速度与F2方向相同

8．如图所示是跳水运动员入水时的情形，她接触到水面时的速度为10m/s，完全入水时速度为3m/s，从接触水面到完全入水历时0.2s，运动员质量为60kg，则运动员在入水过程中（　　）

A．加速度方向一直竖直向下 B．加速度大小不变

C．所受合力不断减小 D．速度先增大后减小

9．下列属于国际单位制中基本单位的是（　　）

A. kg B.  C. N D.

10．如图所示，一只杯子固定在水平桌面上，将一块薄纸板盖在杯口上并在纸板上放一枚鸡蛋，现用水平向右的拉力将纸板快速抽出，鸡蛋（水平移动距离很小，几乎看不到）落入杯中，这就是惯性演示实验。已知鸡蛋（可视为质点）离纸板左端的距离为，鸡蛋和纸板的质量均为，所有接触面的动摩擦因数均为，重力加速度为，若鸡蛋移动的距离不超过就能保证实验成功，则所需拉力的最小值为（    ）

A． B． C． D．

11．某质点做直线运动的v-t图像如图所示，0～4s内的图线为直线，7s末图线的切线平行于时间轴。关于质点在0～8s内的运动，下列说法正确的是（　　）

A. 6s末和8s末质点的运动方向相反 B. 7s末质点受到的合力最大

C. 质点在0～4s内的加速度大小为1.25m/s2 D. 质点在0～4s内的位移大小为14m

12．一物体静止在光滑水平面上，从0时刻起，受到的水平外力如图所示，以向右运动为正方向，物体质量为，则下列说法正确的是（　　）

A．2s时物体回到出发点

B．3s时物体的速度大小为

C．第3s内物体的位移为4m

D．前2s内物体的平均速度为0

13．如图甲所示，水平粗糙桌面上两个相同的条形磁铁的异名磁极正对放置，起初均静止。已知两磁铁间吸引力F随两磁铁间距离x变化的图像如图乙，每根磁铁质量为m＝0.2 kg，与桌面间动摩擦因数为μ＝0.5，两磁铁起初距离为20  cm，现在用手控制A，先用水平力让它缓缓向B靠近，当发现B开始运动时，立即改用竖直向下的压力压住A使其保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在B向A靠近过程中，以下说法正确的有（　　）

A．当x＝5cm时，B将开始运动

B．当x＝4cm时，B的加速度为10 m/s2

C．竖直向下压力的最大值一定大于4 N

D．B运动过程中加速度可能达到28 m/s2

14．如图所示，质量m＝10 kg的物体在水平地面上向左运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20 N的作用，g取10 m/s2，则物体产生的加速度是（　　）

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

15．在“探究加速度与力．质量的关系”实验中，实验装置如图，若小车及车内钩码总质量用M表示，盘内钩码总质量用m表示，要减小误差则M和m的关系是（　　）

A.  B.  C.  D. 没有要求

16．2020年东京奥运会上，00后小将李雯雯获得女子87公斤级以上举重项目的冠军，就“抓”举而言，其技术动作可分为预备．提杠发力．下蹲支撑．起立．放下杠铃等动作，如图所示表示了其中的几个状态。在“提杠发力”阶段，运动员对杠铃施加恒力作用，使杠铃竖直向上加速运动：“下蹲支撑”阶段，运动员不再用力，杠铃继续向上运动，当运动员处于“下蹲支撑”处时，杠铃的速度恰好为零。为了研究方便，可将“提杠发力”．“下蹲支撑”两个阶段杠铃的运动简化为两段匀变速直线运动过程来处理，忽略空气阻力，重力加速度取，求：

（1）若运动员从开始“提杠发力”到“下蹲支撑”处的整个过程历时，杠铃总共升高，求杠铃获得的最大速度的大小；

（2）在（1）问的条件下，若杠铃的质量为，求运动员提杠发力时对杠铃施加的作用力大小。

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．某质点做直线运动的v-t图像如图所示，0～4s内的图线为直线，7s末图线的切线平行于时间轴。关于质点在0～8s内的运动，下列说法正确的是（　 　）

A．6s末和8s末质点的运动方向相反 B．7s末质点受到的合力最大

C．质点在0～4s内的加速度大小为1.25m/s2 D．质点在0～4s内的位移大小为14m

参考答案与试题解析

1．【答案】（1）4m/s2；（2）8m；（3）18N；（4）16m

【解析】

详解】（1）由运动学公式可得

物体的加速度

（2）由匀变速运动公式

可得物体的位移为

（3）由牛顿第二定律可得

故物体所受恒力的大小为

（4）由牛顿第二定律可得减速运动加速度大小

解得

根据

解得

2．【答案】A

【解析】

当卡车沿平直公路以加速度a匀加速行驶时，工件所受的合外力提供加速度，则合外力向右，可知工件受到A板向右的压力，即工件会挤压木板A，不挤压木板B，故

由牛顿第二定律有

BCD错误，A正确。

故选A。

3．【答案】A

【解析】

【详解】A．力是改变物体运动状态的原因，物体的速度不断减小，运动状态改变，则必受力作用，故A正确；

B．物体处于静止状态，则物体所受合外力为零，不一定不受力作用，故B错误；

C．物体的速度大小不变，但方向改变，物体所受的合外力不为零，故C错误；

D．物体的运动不需要力维持，物体向某一方向匀速运动，则在该方向上不受力的作用或所受合外力为零，故D错误

故选A。

4．【答案】A

【解析】

【详解】试题分析：鱼受到重力和水对鱼的作用力的作用，二个力的合力沿水平方向向左，使得鱼产生一定的加速度，故水对鱼的力只可能是斜向上的，故选项A正确．

考点：力的合成．

【名师点睛】根据鱼的加速度方向可以确定鱼的合力方向，又因为鱼一定受到竖起向下的重力作用，故这另一个分力就是水对鱼的作用力，由此可知，水对鱼的作用力不可能是水平方向的，一定是斜向上，向左的．

5．【答案】D

【解析】

初始时物体在n个共点力的作用下处于平衡状态，让其中一个力方向不变，大小逐渐减小到零，然后又逐渐恢复到原来的大小，在此过程中物体受到的合力先逐渐增大，再逐渐减小。结合牛顿第二定律可知物体的加速度先逐渐增大，然后逐渐减小，故ABC错误，D正确。

故选D。

6．【答案】C

【解析】

A．物体第1s下落位移为

第2s的位移为

h2=v1t-at2

1s末的速度为

v1=gt1=10 m/s

根据牛顿第二定律

联立并代入数据解得

h2=5m

前2s物体下落

h=h1＋h2=10m

重力做功为

WG=mgh=1×10×10J=100J

故A错误；

B．前2s内重力的平均功率为

故B错误；

C．第2s末速度为

v2=v1-at=10-10×1=0

所以第2 s末重力的功率为0 W，故C正确；

D．1s末重力功率

P=mg·v=mg·gt=1×10×10×1=100W

故D错误。

故选C。

7．【答案】C

【解析】

【详解】物体共受到五个力的作用：重力，支持力，，A错误；竖直方向上的重力和支持力平衡，合力为零；根据几何知识可知，故水平方向上的三力的合力，所以物体受到的合力为2N，方向沿方向，B错误；根据牛顿第二定律可知，方向沿方向，C正确D错误．

8．【答案】D

【解析】

跳水运动员刚接触到水面时合力等于重力，随着入水深度的增加，浮力逐渐增大，合力逐渐减小．根据牛顿第二定律可知加速度逐渐减小．速度逐渐增大；当运动的受到的浮力与重力相等时，合力为零．加速度为零．速度最大；运动员再向下运动，浮力大于重力．合力反向增大．加速度反向增大．速度减小，故D正确，ABC错误。
故选D。

9．【答案】A

【解析】

【详解】A．kg是国际单位制中基本单位，A正确；

BCD．．N．均是国际单位制中导出单位，BCD错误。

故选A。

10．【答案】C

【解析】

当纸板相对鸡蛋运动时，设鸡蛋的加速度为，纸板的加速度为。为确保实验成功，即鸡蛋移动的距离不超过，则纸板抽出时鸡蛋运动的最大距离

纸板运动距离为

联立解得

根据牛顿第二定律得，对鸡蛋有

得

，

对纸板有

解得

故选C。

11．【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．由图可知6s末和8s末质点的速度都是负的，故6s末和8s末质点的运动方向相同，故A错误；

B．根据v-t图像的斜率表示加速度，可知7s末质点v-t图像的切线斜率为零，故7s末质点的加速度为零，根据牛顿第二定律，可知此时质点受到的合力为零，是最小的，故B错误；

C．根据v-t图像的斜率表示加速度，可知质点在0～4s内的加速度为

即此时的加速度大小为，故C错误；

D．根据v-t图像与t轴围成的面积表示位移，可知质点在0～4s内的位移大小为

故D正确。

12．【答案】B

【解析】

A．根据牛顿第二定律可得物体的加速度随时间变化的图像如图所示

内，物体向右加速，向右减速，时速度刚好减为0，内物体一直向右运动，A错误；

BC．第内，物体从静止开始向右做匀加速运动，加速度为

第末速度为

第内物体的位移为

C错误B正确；

D．前，物体一直向右运动，位移不为0，根据平均速度的定义式

平均速度不为0，D错误。

故选B。

13．【答案】C

【解析】

AB．B受到桌面的滑动摩擦力

f＝μmg＝0．5×0.2×10 N＝1.0 N

当A对B的吸引力等于滑动摩擦力时，B开始滑动，由题图乙可知，当x＝4cm时，B开始滑动，且加速度为零，故AB错误；

C．当x＝0时，吸引力F＝3.0 N，最大，要使A不动，应满足桌面对A的摩擦力

fA＝μ（mg＋N）≥F

N≥4 N

故C正确；

D．当x＝0即F＝3.0 N时，B的加速度最大，根据牛顿第二定律

F－f＝ma

B的最大加速度为10 m/s2，故D错误。

故选C。

14．【答案】B

【解析】

【详解】物体在水平地面上向左运动，滑动摩擦力方向向右，由牛顿第二定律有

代入数据解得

，方向水平向右

所以B正确；ACD错误；

故选B。

15．【答案】A

【解析】

【详解】在实验中，要减小误差，首先要把木板的右端适当垫高，使小车的重力沿斜面分力和摩擦力平衡，那么小车的合力就等于绳子的拉力，根据牛顿第二定律可得，对m

对M

联立解得

只有当时，才有，即绳子的拉力才能近似等于钩码的总重力。

故选A。

16．【答案】（1）；（2）

【解析】

（1）设杠铃的最大速度为，加速阶段上升的高度为，时间为，减速阶段上升的高度为，时间为，全程高度为h，总时间为，可得

代入数据得

（2）设杠铃的最大速度为，加速阶段上升的高度为，时间为；减速阶段上升的高度为，时间为，全程高度为h，杠铃加速上升的加速度为

下蹲支撑上升的高度为

其中

由牛顿第二定律得

解得

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】

A．由图可知6s末和8s末质点的速度都是负的，故6s末和8s末质点的运动方向相同，故A错误；

B．根据v-t图像的斜率表示加速度，可知7s末质点v-t图像的切线斜率为零，故7s末质点的加速度为零，根据牛顿第二定律，可知此时质点受到的合力为零，是最小的，故B错误；

C．根据v-t图像的斜率表示加速度，可知质点在0～4s内的加速度为

即此时的加速度大小为，故C错误；

D．根据v-t图像与t轴围成的面积表示位移，可知质点在0～4s内的位移大小为

故D正确。