人教版高一物理必修一 第四章 第3节 牛顿第二定律 课时小测.docx

1、第三节 牛顿第二定律 课时小测一、单选题1人站在地面上，竖直向上提起质量为1kg的物体，物体获得的加速度为4m/s2，则此过程中，人对物体的作用力大小是（g=10m/s2）A 14N B 12N C 8N D 4N【答案】A【解析】以物体为研究对象，对物体，由牛顿第二定律得：F-mg=ma，解得：F=m（g+a）=1（10+4）=14N；故选A。2一根弹簧的下端挂一重物，上端用手牵引使重物向上做匀速直线运动从手突然停止到物体上升到最高点时止在此过程中，重物的加速度的数值将（）A 逐渐增大 B 逐渐减小 C 先减小后增大 D 先增大再减小【答案】A【解析】物体匀速运动过程，弹簧对物体的弹力与重力

2、二力平衡；手突然停止运动后，物体由于惯性继续上升，弹簧伸长量变小，弹力减小，故重力与弹力的合力变大，根据牛顿第二定律，物体的加速度变大，故选项A正确。3质量为0.1 kg的小球，用细线吊在倾角为37的斜面上，如图所示。系统静止时绳与斜面平行，不计一切摩擦。当斜面体向右匀加速运动时，小球与斜面刚好不分离，则斜面体的加速度为()A gsin B gcos C gtan D gtan【答案】D【解析】因小球与斜面刚好不分离，所以小球受力如图所示，由图知tanmgma，则agtan，D正确。4如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，一根水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下。若保持两木

3、棍倾角不变，将两棍间的距离减小后固定不动，仍将水泥圆筒放在两木棍上部，则水泥圆筒在两木棍上将（ ）A 仍匀速滑下B 匀加速滑下C 可能静止D 一定静止【答案】B【解析】水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下过程中，受到重力、两棍的支持力和摩擦力，根据平衡条件得知：mgsin-2f1=0；将两棍间的距离稍减小后，两棍支持力的合力不变，夹角减小，每根木棍对圆筒的支持力减小，滑动摩擦力减小，根据牛顿第二定律，有：mgsin-2f2=ma，由于摩擦力变小，故加速度变大；可知圆筒将匀加速滑动；故选B。5如图所示，A，B球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断

4、的瞬间，下列说法正确的是() A 两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsinB A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsinC B球的瞬时加速度大小为gsinD 弹簧有收缩的趋势，A，B两球的瞬时加速度大小相等方向相反【答案】B【解析】系统静止，根据平衡条件可知：对B球：F弹=mgsin，对A球：F绳=F弹+mgsin，细线被烧断的瞬间，细线的拉力立即减为零，弹簧弹簧有收缩的趋势，但弹力不发生改变，则B球受力情况未变，瞬时加速度为零；对A球根据牛顿第二定律得：a=F合mF弹+mgsinm=2gsin，故ACD错误，B正确；故选B.二、多选题6关于速度、加速度、合力间的关系，正确的是(

5、)A 物体的速度越大，则物体的加速度越大，所受合力也越大B 物体的速度为零，则物体的加速度一定为零，所受合力也为零C 物体的速度为零，加速度可能很大，所受的合力也可能很大D 物体的速度很大，加速度可能为零，所受的合力也可能为零【答案】CD【解析】A、物体的速度大，加速度不一定大，如匀速巡航的飞机，速度很大，加速度为零，合力为零，故A错误；B、物体的速度为0，则物体的加速度不一定为0，比如火箭点火起飞瞬间，竖直上抛的物理经过最高点时，速度均为0，而加速度不为0，物体所受合外力也不为0，故B错误；C、物体的速度为0，则此瞬间物体的加速度可能很大，即速度变化率不为0，根据牛顿第二定律知，物体所受合力

6、也可能很大，故C正确；D、物体的速度很大，如果做匀速直线运动则物体的加速度为0，由牛顿第二定律知物体所受合力为0，故D正确；故选CD。7一个质量为2kg的物体在五个共点力作用下保持平衡。现在撤掉其中两个力，这两个力的大小分别为25N和20N，其余三个力保持不变，则物体此时的加速度大小可能是( )A 1m/s2B 10m/s2C 20m/s2D 30m/s2【答案】BC【解析】在五个同一水平面上共点力的作用下保持静止若同时撤去其中两个力，剩余的力的合力与撤去的两个力的合力等值、反向，求出撤去的两个力的合力范围，得出剩余力的合力范围，从而根据牛顿第二定律求出加速度的范围；25N和20N两个力的合力

7、范围为5NF合45N，根据平衡条件可以知道剩余力的合力范围为5NF合45N，根据牛顿第二定律，a=F合m，知加速度的范围为2.5m/s2a22.5m/s2，故BC正确，AD错误。8如图甲所示，A、B两物体静止叠放在光滑水平面上。现对A物体施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得A物体的加速度a随拉力F变化的关系如图乙所示。已知重力加速度g=10m/s2，B物体足够长，A物体一直未离开B物体，则由a-F图线可以得到A B的质量是3kgB A的质量是1kgC A、B之间的动摩擦因数是0.2D 当F24N时，B物体的加速度将保持不变【答案】CD【解析】A、由图象可以看出当力F24N时加速度较小，所以A

8、B相对静止，采用整体法由牛顿第二定律：F=（M+m）a ，图中直线的较小斜率的倒数等于M与m质量之和为4kg.当F24N时，A的加速度较大，采用隔离法由牛顿第二定律：F-mg=ma 图中较大斜率倒数等于A的质量为3kg，则B的质量为1kg，较大斜率直线的延长线与a的截距等于g，得=0.2，故A、B错误，C正确。D、当F24N时，AB发生滑动，B的加速度a=mAgmB=6m/s2恒定，故D正确。故选CD。三、实验题9如图所示在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是 _ A将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B将不

9、带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动(2)为了减小实验误差，钧码的质量应_(填“远大于”、“远小于”或“等于”)小车的质量；每次改变小车质量(或钩码质量)时，_(填“需要”或“不需要”)重新平衡摩擦力(3)某同学在平衡摩擦力时把木板的一端垫得过高，所得的aF图象为下图中的_(4)本实验所采用的科学方法是_A理想实验法 B等效替代法 C控制变量法 D建立物理模型法【答案】C远小于不需要CC【解析】(1)将不带滑轮的木板一端适当垫高，

10、在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力；故选C(2)根据牛顿第二定律得：对m：mg-F拉=ma，对M：F拉=Ma， 解得：F拉=mg1+mM，当mM时，即当钩码的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于钩码的总重力。每次改变小车质量(或钩码质量)时，不需要重新平衡摩擦力。(3)把木板的一端垫得过高时，没有挂上重物，物体就有加速度了，即F=0时，加速度不为零，故C正确；故选C(4)该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法，故ABD错误，C正确。故选C四、填空题10如图所示，质量为m的物体P与车厢

11、的竖直面间的动摩擦因数为，要使物体P不下滑，车厢的加速度的最小值为_ m/s2 (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)【答案】g【解析】对物块，在竖直方向上有：f=mg，因为f=N，解得最小弹力为：N=mg，根据牛顿第二定律得：N=ma，解得最小加速度为：a=g。11蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚，并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2s，若把这段时间内运动员的运动当成匀变速运动处理(即网对运动员的作用力当作恒力处理)，则此过程中加速度的大小为_ m/s2，此恒

12、力的大小为_ N.(g=10m/s2)【答案】15；1500【解析】设运动员落到水平网时的速度大小为v1，离水平网时的速度大小为v2由运动学公式v2-v02=2ax可得：v12103.2=8m/sv2251010m/s取竖直向下为正方向，由加速度定义式可得：av2-v1t-10-81.215m/s2由牛顿第二定律可得：F-mg=ma解得：F=1500N五、解答题12甲、乙、丙三同学分别在不同情况下拉动质量为m=10kg的物体，使物体在力的作用下运动，求下列各种情况下拉力所做的功（g取10m/s2）:(1)甲同学沿水平方向拉物体，物体在动摩擦因数为0.2的水平地面上匀速移动10m;(2)乙同学用

13、大小为100N、与水平方向成37角斜向上的拉力拉物体，使物体沿水平地面移动10m，物体与地面间的动摩擦因数为0.2（sin37=0.6，cos37=0.8）；(3)丙同学用竖直向上的力使物体以2m/s2的加速度匀加速上升10m.【答案】（1）200J （2）800J （3）1200J【解析】（1）物体匀速移动时，拉力F等于摩擦力，则F=mg=20N；则拉力的功：W=Fs=200J.（2）根据W=Fxcos，则W=100100.8J=800J.（3）根据牛顿第二定律可得：F-mg=ma解得F=mg+ma=120N则W=Fh=1200J13如图所示的传送皮带，其水平部分AB长sAB=2m，BC与水

14、平面夹角=37，长度sBC =4m，一小物体P与传送带的动摩擦因数=0.25，皮带沿A至B方向运行，速率为v=2m/s，若把物体P放在A点处，它将被传送带送到C点，且物体P不脱离皮带，求物体从A点被传送到C点所用的时间（sin37=0.6，g=l0m/s2）【答案】2.4s【解析】物体P随传送带做匀加速直线运动，当速度与传送带相等时若未到达B，即做一段匀速运动；P从B至C段进行受力分析后求加速度，再计算时间，各段运动相加为所求时间P在AB段先做匀加速运动，由牛顿第二定律F1=ma1,F1=FN1=mg,v=a1t，得P匀加速运动的时间t1=va1=vg=0.8ss1=12a1t12=12gt1

15、2=0.8m,sAB-s1=vt2，匀速运动时间t2=sAB-s1v=0.6sP以速率v开始沿BC下滑，此过程重力的下滑分量mgsin37=0.6mg；滑动摩擦力沿斜面向上，其大小为mgcos37=0.2mg可见其加速下滑由牛顿第二定律mgcos37-mgcos37=ma3,a3=0.4g=4m/s2，sBC=vt3+12a3t32，解得t3=1s（另解t3=-2s，舍去）从A至C经过时间t=t1t2t3=2.4s故本题答案是：2.4s14如图所示的三个物体质量分别为m1、m2和m3，带有滑轮的物体放在光滑水平面上，滑轮和所有接触面的摩擦以及绳子的质量均不计，为使三个物体无相对运动，水平推力F

16、等于多少？【答案】F=m2m1(m1+m2+m3)g【解析】以整体为对象，在水平方面的受力列出牛顿第二定律为F=(m1+m2+m3)a（1）分别以m1、m2为研究对象设绳拉力为T。对m1，在水平方向据牛顿第二定律得 T=m1a（2）对m2，在竖直方向由力平衡条件得 T-m2g=0（3）联立式（1）（2）（3），得水平推力F=m2m1(m1+m2+m3)g故本题答案是：F=m2m1(m1+m2+m3)g15如图所示，半径为R的圆筒内壁光滑，在筒内放有两个半径为r的光滑圆球P和Q，且R1.5r。在圆球Q与圆筒内壁接触点A处安装有压力传感器。当用水平推力推动圆筒在水平地面上以v05 m/s 的速度匀

17、速运动时，压力传感器显示压力为25 N；某时刻撤去推力F，之后圆筒在水平地面上滑行的距离为x534m。已知圆筒的质量与圆球的质量相等，取g10 m/s2。求：(1)水平推力F的大小；(2)撤去推力后传感器的示数。【答案】(1)75 N(2)0【解析】(1)系统匀速运动时，圆球Q受三个力作用如图所示，其中传感器示数F125 N。设P、Q球心连线与水平方向成角，则cos=2R-2r2r=12 则圆球重力mgF1tan 由式解得60， mg=253N 当撤去推力F后，设系统滑行的加速度大小为a，则v02=2ax 系统水平方向受到滑动摩擦力，由牛顿第二定律得MgMa 系统匀速运动时FMg 其中Mg3mg，由解得a=1033m/s2，F75N (2)撤去推力后，对球Q，由牛顿第二定律得mgtan-FA=ma 解得FA0，即此时传感器示数为0