牛顿第二定律习题和答案1.doc

. 题型一　　对牛顿第二定律的理解[例1]　关于牛顿第二定律，以下说确的是(　　)A．公式F＝ma中，各量的单位可以任意选取B．某一瞬间的加速度只决定于这一瞬间物体所受合外力，而与这之前或之后的受力无关C．公式F＝ma中，a实际上是作用于该物体上每一个力所产生的加速度的矢量和D．物体的运动方向一定与它所受合外力方向一致[答案]　BC[变式]．从牛顿第二定律知道，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．牛顿的第二定律不适用于静止物体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答案：D题型二　　牛顿第二定律的瞬时性[例2]　如图4—3—1所示，质量均为m的A和B两球用轻弹簧连接，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：B球瞬间加速度aB＝0.aA＝2g，方向向下．[变式]．(2010·全国卷Ⅰ)如图4—3—3，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个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，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g.则有(　　)A.a1=o,a2=gB. a1=g, a2=gC. a1=o, a2=(m+M)g/MD. a1=g, a2=(m+M)g/M答案c题型三　　牛顿第二定律的独立性[例3]　如下图，质量m＝2 kg的物体放在光滑水平面上，受到相互垂直的两个力F1、F2的作用(F1方向与水平方向成53°角)，且F1＝3 N，F2＝4 N．试求物体的加速度大小．[变式]．如下图，电梯与水平面夹角为30°，当电梯加速向上运动时，梯面对人的支持力是其重力的6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？题型四　　运动和力的关系[例4]　如下图，一轻质弹簧一端固定在墙上的O点，自由伸长到B点．今用一小物体m把弹簧压缩到A点(m与弹簧不连接)，然后释放，小物体能经B点运动到C点而静止．小物体m与水平面间的动摩擦因数μ恒定，则以下说法中正确的是()A．物体从A到B速度越来越大B．物体从A到B速度先增加后减小C．物体从A到B加速度越来越小D．物体从A到B加速度先减小后增加[答案]　BD[变式]．(2010·理综高考)质量为2 kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等．从t＝0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如下图．重力加速度g取10 m/s2，则物体在t＝0至t＝12 s这段时间的位移大小为()A．18 m B．54 mC．72 m D．198 m答案：B题型五　　牛顿第二定律的应用[例5]　质量为2 kg的物体与水平面的动摩擦因数为0.2，现对物体用一向右与水平方向成37°、大小为10 N的斜向上拉力F，使之向右做匀加速直线运动，如图甲所示，求物体运动的加速度的大小．(g取10 m/s.)[答案]　2.6 m/s2[变式]．一只装有工件的木箱,质量m＝40 kg.木箱与水平地面的动摩擦因数μ＝0.3，现用200N的斜向右下方的力F推木箱,推力的方向与水平面成θ＝30°角，如4—3—12所示．求木箱的加速度大小．(g取9.8 m/s2)练习一、选择题1．以下说法中正确的是(　　)A．物体所受合外力为零，物体的速度必为零B．物体所受合外力越大，物体的加速度越大，速度也越大C．物体的速度方向一定与物体受到的合外力的方向一致D．物体的加速度方向一定与物体所受到的合外力方向一致解析：物体所受的合外力产生物体的加速度，两者是瞬时对应关系，方向总是一致的．力的作用产生的效果与速度没有直接关系．答案：D2．关于力的单位“牛顿”，以下说确的是(　　)A．使2 kg的物体产生2 m/s2加速度的力，叫做1 NB．使质量是0.5 kg的物体产生1.5 m/s2的加速度的力，叫做1 NC．使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，叫做1 ND．使质量是2 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，叫做1 N答案：C3．关于牛顿第二定律，以下说法中正确的是(　　)A．加速度和力的关系是瞬时对应关系，即a与F是同时产生，同时变化，同时消失B．物体只有受到力作用时，才有加速度，但不一定有速度C．任何情况下，加速度的方向总与合外力方向相同，但与速度v不一定同向D．当物体受到几个力作用时，可把物体的加速度看成是各个力单独作用所产生的分加速度的合成解析：有力的作用，才产生加速度；力与加速度的方向总相同；力和加速度都是矢量，都可合成．答案：ABCD4．质量为m的物体从高处静止释放后竖直下落，在某时刻受到的空气阻力为Ff，加速度a＝g，则Ff的大小是(　　)A．Ff＝mgB．Ff＝mgC．Ff＝mg D．Ff＝mg解析：由牛顿第二定律a＝＝＝g可得空气阻力大小Ff＝mg，B选项正确．答案：B5．如图1所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N、完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg的物块，在水平地面上当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为10 N，当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为8 N，这时小车运动的加速度大小是(　　)图1A．2 m/s2B．4 m/s2C．6 m/s2D．8 m/s2解析：因弹簧的弹力与其形变量成正比，当弹簧测力计甲的示数由10 N变为8 N时，其形变量减少，则弹簧测力计乙的形变量必增大，且甲、乙两弹簧测力计形变量变化的大小相等，所以，弹簧测力计乙的示数应为12 N，物体在水平方向受到的合外力F＝FT乙－FT甲＝12 N－8 N＝4 N．根据牛顿第二定律，得物块的加速度为4 m/s2.答案：B6．搬运工人沿粗糙斜面把一物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F时，物体的加速度为a1；若保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a2，则(　　)A．a1＝a2B．a12a1解析：根据牛顿第二定律F－mgsinθ－μmgcosθ＝ma1①2F－mgsinθ－μmgcosθ＝ma2②由①②两式可解得：a2＝2a1＋gsinθ＋μgcosθ，所以a2>2a1.答案：D二、非选择题7.如图2所示，三物体A、B、C的质量均相等，用轻弹簧和细绳相连后竖直悬挂，当把A、B之间的细绳剪断的瞬间，三物体的加速度大小为aA＝________，aB＝________，aC＝________.图2解析：剪断A、B间的细绳时，两弹簧的弹力瞬时不变，故C所受的合力为零，aC＝0.A物体受重力和下方弹簧对它的拉力，大小都为mg，合力为2mg，故aA＝＝2g，方向向下．对于B物体来说，受到向上的弹力，大小为3mg，重为mg，合力为2mg，所以aB＝＝2g，方向向上．答案：2g　2g　08．甲、乙、丙三物体质量之比为5∶3∶2，所受合外力之比为2∶3∶5，则甲、乙、丙三物体加速度大小之比为________．解析：由牛顿第二定律，得a甲∶a乙∶a丙＝∶∶＝4∶10∶25.答案：4∶10∶259．质量为2 kg的物体，运动的加速度为1 m/s2，则所受合外力大小为多大？若物体所受合外力大小为8N，那么，物体的加速度大小为多大？解析：直接运用牛顿第二定律来处理求解．答案：2N　4 m/s210．质量为6×103kg的车，在水平力F＝3×104N的牵引下，沿水平地面前进，如果阻力为车重的0.05倍，求车获得的加速度是多少？(g取10 m/s2)解析：直接运用牛顿第二定律来处理求解．答案：4.5 m/s211．质量为2 kg物体静止在光滑的水平面上，若有大小均为10 N的两个外力同时作用于它，一个力水平向东，另一个力水平向南，求它的加速度．解析：求合力，用牛顿第二定律直接求解．答案：a＝10 m/s2，方向东偏南45°12．质量m1＝10 kg的物体在竖直向上的恒定拉力F作用下，以a1＝2m/s2的加速度匀加速上升，拉力F多大？若将拉力F作用在另一物体上，物体能以a2＝2 m/s2的加速度匀加速下降，该物体的质量m2应为多大？(g取10m/s2，空气阻力不计)解析：由牛顿第二定律F－m1g＝m1a1，代入数据得F＝120N.若作用在另一物体上m2g－F＝m2a2，代入数据得m2＝15 kg.答案：120N　15kg13．在无风的天气里，一质量为0.2 g的雨滴在空中竖直下落，由于受到空气的阻力，最后以某一恒定的速度下落，这个恒定的速度通常叫收尾速度．(1)雨滴达到收尾速度时受到的空气阻力是多大？(g＝10m/s2)(2)若空气阻力与雨滴的速度成正比，试定性分析雨滴下落过程中加速度和速度如何变化．解析：(1)雨滴达到收尾速度时受到的空气阻力和重力是一对平衡力，所以Ff＝mg＝2×10－3N.(2)雨滴刚开始下落的瞬间，速度为零，因而阻力也为零，加速度为重力加速度g；随着速度的增大，阻力也逐渐增大，合力减小，加速度也减小；当速度增大到某一值时，阻力的大小增大到等于重力，雨滴所受合力也为零，速度将不再增大，雨滴匀速下落．答案：(1)2×10－3N　(2)加速度由g逐渐减小直至为零，速度从零增大直至最后不变5 / 5。