6.2《牛顿第二定律》同步测试(鲁科版必修1)
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6.2《牛顿第二定律》每课一练1...在一种叫做“蹦极跳”的运动中,质量为m的游戏者身系一根长为L、弹性优良的轻质柔软的橡皮绳,从高处由静止开始下落1.5L时达到最低点,若不计空气阻力,则在弹性绳从原长达最低点的过程中,以下说法正确的是( BC )A.速度先减小后增大B.加速度先减小后增大C.速度先增大后减小D.加速度先增大后减小2.一物体竖直向上抛出后,设运动过程中所受空气阻力大小不变,则从它被抛出到落回原处的过程中( BC )A.上升时间大于下降时间B.上升加速度大于下降加速度C.上升阶段平均速度大于下降阶段平均速度D.上升阶段平均速度小于下降阶段平均速度3.质量为M的木块位于粗糙的水平面上,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( C )A.a′=a B.a′<2a C.a′>2a D.a′=2a4..如图所示,悬挂于小车里的小球偏离竖直方向θ角,则小车可能的运动情况是( AD )A.向右加速运动B.向右减速运动C.向左加速运动 D.向左减速运动5.如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为20N,完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1kg的物块,在水平地面上,当小车做匀速直线运动时,两弹簧秤的示数均为10N,当小车做匀加速直线运动时,弹簧秤甲的示数变为8N.这时小车运动的加速度大小是( B )A.2m/s2 B.4m/s2 C.6m/s2 D.8m/s26.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m A和m B的两个物体得出的加速度a与力F之间的关系的图线,分析图线可知( A )aABFθ①比较两地的重力加速度,有g A>g B②比较两物体的质量,有m A<m B③比较两地的重力加速度,有g A=g B④比较两物体的质量,有m A>m BA、②③B、①②C、①④D、③④7.如图所示,两个质量相同的同种材料物体A和B紧靠在一起放在粗糙水平桌面上,如果它们分别受到水平推力F1和F2,且F1>F2,则B施于A的作用力的大小为( D )A.F1 B.F2C.(F1—F2)/2 D.(F1+F2)/28.如图所示,质量相同的A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动.两球间是一个轻质弹簧,如果突然剪断悬线,则在剪断悬线瞬间A球加速度大小为____;B球加速度为________.2g,09.一个质量m=2kg的木块,放在光滑水平桌面上,受到三个大小均为F=10N、互成120°角的水平拉力作用,则物体的加速度大小为_________;若把其中一个力反向,物体的加速度大小又为__________.0 10m/s210.水平地面上质量为4kg的物体,在与水平方向成37°角的斜向上的拉力F作用下,从静止开始运动,经过一段时间后撤去拉力F,又经过一段时间后物体停止运动。
6.2《牛顿第二定律》每课一练 ──整体法与隔离法临界问题针对训练 1. 如图所示,质量为M 的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定一个质量为m 的小球,小球上下振动时,框架始终没有跳起。
当框架对地面压力为零瞬间,小球的加速度大小为( )A .gB .m m M -gC .0D .mm M +g 2. 如图,质量为m 的物体A 放置在质量为M 的物体B 上,B 与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐振动,振动过程中A 、B 之间无相对运动,设弹簧的劲度系数为k ,当物体离开平衡位置的位移为x 时,A 、B 间摩擦力的大小等于( )A .0B .kxC .mM · kx D .m M + m· kx3. 如图所示,光滑水平桌面上,有甲、乙两个用细线相连的物体在水平拉力F 1和F 2的作用下运动,已知F 1<F 2,则以下说法中正确的有( )A .若撤去F 1,则甲的加速度一定变大B .若撤去F 1,则细线上的拉力一定变小C .若撤去F 2,则乙的加速度一定变大D .若撤去F 2,则细线上的拉力一定变小4. 如图,在光滑的水平桌面上有一物体A ,通过绳子与物体B 相连,假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计,绳子不可伸长。
如果A B m m 3=,则物体A 的加速度大小等于( )A .3gB .gC .3g /4D .g /2AB5. 如图所示在光滑的水平面上,有两个相的物互接触体如图所示,已知M >m ,第一次用水平力F 由左向右推M ,物体间的作用力为N 1,第二次用同样大小的水力F 由右向左推m ,物体间的作用力为N 2,则( )A .N 1>N 2B .N 1=N 2C .N 1<N 2D .无法确定6. 质量为m 的物块B 与地面的动摩擦因数为μ,A 的质量为2m 与地面间的摩擦不计。
在已知水平推力F 的作用下,A 、B 做匀加速直线运动,A 对B 的作用力为____________。
牛顿第二定律同步练习1.“在影响加速度的因素”的探究中发现( ) A .同一物体运动的速度越大,受到的合外力越大B .同一物体运动的速度变化越大,受到的合外力越大C .同一物体运动速度变化率越小,受到的合外力越小D .同一物体运动速度变化越快,受到的合外力越大2.为了研究加速度跟力和质量的关系,应该采用的研究实验方法是( ) A .控制变量法 B .假设法 C .理想实验法 D .图象法3.一个由静止状态开始做匀变速直线运动的物体,可以由刻度尺测出__________和秒表测出_______,由公式___________计算物体的加速度。
4.在探究实验中,测量长度的工具是__________,精度是___ ___mm ,测量质量的工具是_________。
5.为了更直观地反映物体的加速度a 与物体质量m 的关系,往往用二者的关系图象表示出来,该关系图象应选用( )A .a -m 图象B .m-a 图象C .ma 1-图象 D .a m-1图象 6.如果ma 1-图象是通过原点的一条直线,则说明( )A .物体的加速度a 与质量m 成正比B .物体的加速度a 与质量成反比C .物体的质量m 与加速度a 成正比D .物体的质量与加速度a 成反比7.某同学在探究加速度a 与力F 和加速度a 与物体质量M 的关系时,测出了表1、表2两组数据,请在图甲、乙两个坐标上分别作出a-F 和a 1-图线。
甲 乙8.静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列说法中正确的是( )A .物体立即获得加速度和速度B .物体立即获得加速度,但速度仍为零C .物体立即获得速度,但加速度仍为零D .物体的速度和加速度均为零9.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,可是当我们用一个微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 10.一个质量为1kg 的物体受到两个大小分别为2N 和3N 的共点力作用,则这个物体可能产生的最大加速度大小为____________,最小加速度大小为____________。
高中物理 6.2 牛顿第二定律每课一练20 鲁科版必修1 1.一物体质量为10kg,放在水平地面上,当用水平力F1=30N推它时,其加速度为1m/s2;当水平推力增为F2=45N时,其加速度为( B )A.1.5m/s2 B.2.5m/s2 C.3.5m/s2 D.4.5m/s22.在以加速度a =13g匀加速上升的电梯里,有一质量为m的人,下列说法正确的是( BD )A.人的重力为23mg B.人的重力仍为mgC.人对电梯的压力为23mg D.人对电梯的压力为43mg3.设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力f和其速度υ成正比.则雨滴的运动情况是( BD )A.先加速后减速,最后静止 B.先加速后匀速C.先加速后减速直至匀速 D.加速度逐渐减小到零4.一物体紧靠竖直墙壁,沿着墙壁下落,物体与墙壁间动摩擦因数为μ,不计空气阻力,物体下落的加速度大小为( D )A.(1-μ)g B.μgC.(1+μ)g D.g5.把一钢球系在一根弹性绳的一端,绳的另一端固定在天花板上,先把钢球托起如图所示,然后放手。
若弹性绳的伸长始终在弹性限度内,关于钢球的加速度a、速度υ随时间t变化的图象,下列说法正确的是( AB )A、a表示速度和时间的变化关系B、b表示加速度和时间的变化关系C、c表示速度和时间的变化关系D、d表示加速度和时间的变化关系6.有两个物体,质量分别为m1和m2,m1原来静止,m2以速度υ向右运动,它们同时各自受到一个向右的大小相等的恒力作用,它们能达到相同速度的条件是()A.m l<m2 B.m l=m2 C.m l>m2 D.m l远远大于m27. 质量为m 的物体,它的速度一时间图像如图所示。
那么,它受合外力的最大值、最小值的时间分别是( A )A 、30s 到40s 合外力最大,20s 至30s 合外力最小B 、20s 到30s 合外力最大,0s 至10s 合外力最小C 、10s 到20s 合外力最大,30s 至40s 合外力最小D 、10s 到20s 合外力最大,30s 至40s 合外力最小8. 如图所示.弹簧左端固定,右端自由伸长到O 点并系住物体m .现将弹簧压缩到A 点,然后释放,物体一直可以运动到B 点.如果物体受到的阻力恒定,则( AC )A 、物体从A 到O 先加速后减速B 、物体从A 到O 加速运动,从O 到B 减速运动C 、物体运动到O 点时所受合力为零D 、物体从A 到O 的过程加速度逐渐减小 二、计算题9. 质量是10kg 的物体放在水平面上,在20N 、方向斜向上与水平方向成30°角的拉力作用下恰能匀速运动. 不改变拉力的方向,要使物体从静止开始在4s 内前进83m ,则拉力为多大? (g = 10 m/s 2)解:当物体受F 1 作用时,由牛顿第二定律有0cos 1=-f F F θ0sin 1=-+mg F F N θ又 N f F F μ=当物体受F 2 作用时,由牛顿第二定律有 ma F F f =-'2cos θ0sin 2'=-+mg F F N θ又 ''N f F F μ= 221at s =联立以上七式,代入数据解得 2F = 38 N2040 10F N ’F 2F f ’ˊˊ10. 2008年初,我国南方遭受严重的冰灾,给交通运输带来极大的影响。
《第2节牛顿第二定律》同步训练(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、一物体受到两个力的作用,合力为10N,方向向东,若物体质量为2kg,则根据牛顿第二定律,物体的加速度大小为()A、5m/s²B、10m/s²C、2.5m/s²D、20m/s²2、一辆汽车以10m/s的速度匀速直线行驶,为了使汽车在2秒内停止,司机需要施加一个使汽车产生多少加速度的力?A、5m/s²B、20m/s²C、2.5m/s²D、0m/s²3、一个质量为(2 kg)的物体,在水平方向上受到(10 N)的力作用,如果摩擦可以忽略不计,求该物体的加速度是多少?A.(2 m/s2)B.(4 m/s2)C.(5 m/s2)D.(8 m/s2)4、假设一个物体静止在光滑水平面上,当对它施加一个恒定的水平推力后,物体开始做匀加速直线运动。
如果这个力突然消失,那么接下来物体将会如何运动?A. 继续做匀加速直线运动B. 开始减速直至停止C. 做匀速直线运动D. 立即停止5、一个物体受到两个力的作用,合力为5N,当物体以2m/s²的加速度匀加速直线运动时,物体受到的摩擦力是:A. 3NB. 4NC. 1ND. 2N6、一个物体在水平面上受到一个斜向上的力F的作用,该力与水平面成30°角,物体受到的摩擦系数为0.3,物体的重力为20N,则物体受到的最大静摩擦力是:A. 10NB. 15NC. 20ND. 25N7、一质量为2kg的物体,在水平面上受到一个恒定的水平拉力作用,从静止开始运动,经过5秒速度增加到10m/s。
拉力的大小为()N。
A、2B、4C、8D、16解析:根据牛顿第二定律 F=ma,首先需要求出物体的加速度 a。
由速度公式(v=v0+at),可以得出加速度(a=v−v0t =10−05=2m/s2)。
6.2《牛顿第二定律》每课一练 021.( 4分)下列国际单位制中的单位,不属于基本单位的是( )A.长度的单位:m B.质量的单位:kg C.力的单位:ND.时间的单位:s【解析】选C.在国际单位制中,力学基本单位有三个,分别是:米、千克、秒,而 牛顿为导出单位,故选项 C 正确. 2.(4分)一个物体在几个力的作用下做匀速直线运动,当沿速度方向的一个力逐渐 减小时(其余的力不变),物体的( ) A. 加速度减小,速度减小,位移减小 B. 加速度减小,速度增大,位移增大 C. 加速度增大,速度减小,位移增大 D. 加速度增大,速度增大,位移减小【解析】选C.物体匀速运动时合力为零,当沿速度方向的一个力减小时,合力与速 度相反且增大,由牛顿第二定律知加速度增大,速度减小,位移增大,故C 正确.3. (4分)搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车,当力沿斜面向上,大小为 F 时,物体的加速度为a i ;若保持力的方向不变,大小变为2F 时,物体的加速度为a 2,C.a 2=2aiD.a 2>2a i【解析】选D.当拉力为F 时有a i = F-f 当拉力为2F 时有 a 2=空兰=生刃+彳i+ 上可知a 2>2a i ,D 对.m m m4. (4分)两物体甲和乙在同一直线上运动,它们在 0〜0.4 s 时间内的v-t 图象如图1所示.若仅在两物 之间存在相互作用,则物体甲与乙的质量之比和图 时间「分别为( )A.1/3 和 0.30 sB.3 和 0.30 s则( ) A.a i =a 2Ba<a 2<2a i体 中C.1/3 和 0.28 sD.3 和 0.28s匀减速运动.根据a= Vv VtF 1 F 得3a 甲= m 甲 3 m 乙a 乙,根据牛顿第二定律有 m 甲 ,得 1 =4_t i ,由 a 乙=10 m/s 2= ,得 11=0.3mt【解析】选B.本题考查图象问题.根据速度图象的特点可知甲做匀加速运动,乙做 5.如图6-2-12所示,在沿平直轨道行驶的车厢内, 有 s ,一轻绳的上端固定在车厢的顶部,下端拴一小球, 小球相对车厢静止时,悬线与竖直方向夹角为B , F 列关于车厢的运动情况正确的是( A.车厢加速度大小为 gtan 方向沿水平向左 当则 B.车厢加速度大小为 gtan 方向沿水平向右 C.车厢加速度大小为 gsin 方向沿水平向左 D.车厢加速度大小为 gsin 方向沿水平向右 【解析】选A.车厢的运动情况即为小球的运动情况, 作用,合力向左,由牛顿第二定律得 mgta n B =ma 研究小球,小球受拉力、重力 解得a=gtan B ,方向向左,故 A 正确. 6. 一个静止的质点,在0〜4 s 时间内受到力F 的作用, 力F 随时间t 的变化如图6-2-13A.第2 s 末速度改变方向B.第2 s 末位移改变方向C.第4 s 末回到原出发点D.第4 s 末运动速度为零所示,则质点在 【解析】选D.该质点在前两秒内,沿 F 方向先做加速度增加的加速运动,再做加速 度减小的加速运动;从第2秒末到第 4秒末的两秒内,沿F 方向,先做加速度增加的减速运动,再做加速度减小的减速运动,该质点一直朝一个方向运动,4秒末速度减为0,因而D 对.7. (10分)大连某条道路上,规定车辆行驶速度不得超过30 km/h,在一次交通事故中,肇事车是一辆卡车,测量这辆车紧急刹车(车辆被抱死)时留下的刹车痕迹长 为7.6 m.经过测试得知这种轮胎与路面的动摩擦因数为 0.7,请判断该车是否超速(g取 10 m/s2).【解析】由牛顿第二定律:f=ma 另外:G=N,f=卩mg,a=f/m=7 m/s 2 由运动学公式:v t 2-v o 2=-2as v 0=10.3 m/s 〜37.1 km/h>30 km/h可以判定该车超速.被烧断的瞬间,下列说法正确的是(A .弹簧的拉力F =卫gcosB. 弹簧的拉力F=mgsin 0C. 小球的加速度为零 【解析】选A.烧断OA 之前,, 绳的瞬间,绳子的张力没有了, 新疆军区派出直升飞机前往救援.直升飞机沿水平方向匀速飞往救灾物资集结地,图 3中悬挂着m=50Ckg 空箱的悬索与竖直方向的夹角0 1=45° ;而直升飞机载上救灾物资后飞往灾区时,加速度沿水平方向,大小稳 定在a=1.5 m/s 2,悬索与竖直方向的夹角02=14° .如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求箱中救灾物资的质量.(取重力8. (4分)如图2所示,质量为m 的小球被水平绳 系住并处于静止状态,现用火将绳 D.小球的加速度a=gsin 0 时间,故弹簧的弹力不变,A 正确, a=gtan 0 ,C 、D 错误. 9. (10 分)AO 和与竖直方向成B 角的轻弹簧加速度g=10m/s2;sin 14 ° =0.242;cos14 ° =0.970)【解析】直升飞机匀速飞往救灾物资集结地,空箱受力平衡,设悬索的拉力为T i,空气阻力为f,在水平方向:T i sin 0 i=f,在竖直方向:T i cos 0 i=mg,由以上两式得f=mgtan 0 i,直升飞机载上救灾物资后飞往灾区,设箱中救灾物资的质量为M,悬索的拉力为T2,在水平方向:由牛顿第二定律T z sin 0 2-f=(m+M)a,在竖直方向:T2COS 0 2=(m+M)g,由以上三式得,箱中救灾物资的质量M=4.5X 103 kg.答案:4.5 x 103 kg10. (10分)原地起跳时,先屈腿下蹲,然后突然蹬地.从开始蹬地到离地是加速过程(视为匀加速),加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”.离地后重心继续上升,在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”.某同学身高1.8 m质量80 kg,在某一次运动会上,他参加跳高比赛时“加速距离”为0.5 m,起跳后身体横着越过(背越式)2.15 m高的横杆,试估算人的起跳速度v和起跳过程中地面对人的平均作用力(取g=10 m/s2).【解析】把跳高分为起跳过程和腾空过程两个阶段.第一阶段重心变化d=0.5 m.第二阶段重心上升高度△ h=H-1/2=(2.15-1.8/2) m=1.25 m.腾空过程运动示意图如图甲,由竖直上抛运动规律可得v=, 2gvh=5 m/s.起跳过程运动示意图如图乙,此过程可认为是匀加速运动,则V2=2ad 得a=25 m/s2.对人由牛顿第二定律可得F -mg=ma寻j=2 800 N.。
6.2《牛顿第二定律》每课一练一.选择题1. 关于物体运动状态的改变,下列说法中正确的是 ( D ) A .物体运动的速率不变,其运动状态就不变 B .物体运动的加速度不变,其运动状态就不变C .物体运动状态的改变包括两种情况:一是由静止到运动,二是由运动到静止D .物体的运动速度不变,我们就说它的运动状态不变2. 放在粗糙水平面上的物体,在水平拉力F 的作用下以加速度a 运动,现将拉力F 改为2F (仍然水平方向),物体运动的加速度大小变为a′.则 ( D )A .a′=aB .a <a′<2aC .a ′=2aD .a′>2a3. 如图所示,位于水平面上的质量为M 的小木块,在大小为F 1方向与水平方向成a 角的拉力F 作用下沿地面做加速运动,若木块与地面间的动摩擦因数为μ则木块的加速度为( D )A 、M F B 、M F αcos C 、M Mg F μα-cos D 、MF Mg F )sin (cos αμα--4. 如图所示水平面上,质量为10 kg 的物块A 拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的另一端固定在小车上,小车静止不动,弹簧对物块的弹力大小为5 N 时,物块处于静止状态,若小车以加速度a=1 m/s 2沿水平地面向右加速运动时( AC )A .物块A 相对小车仍静止B .物块A 受到的摩擦力将减小C .物块A 受到的摩擦力大小不变D .物块A 受到的弹力将增大5. 用30N 的水平力F ,拉一个放在光滑水平面上质量为20kg 的物体,3s 后撤去F ,则第5s 末物体的速度和አ速度分别是( C )图 3A.4.5m/s,1.5m/s2 B.7.5m/s,1.5,m/s 2C.4.5m/s,0 D.7.5m/s,06.在升降机里,一个小球系于弹簧下端,如图所示,升降机静止时,弹簧伸长4cm,升降机运动时,弹簧伸长2cm,则可以判断升降机的运动是( B ) A.以1m/s2的加速度下降B.以4.9m/s2的加速度减速上升C.以1m/s2的加速度加速上升D.以4.9m/s2的加速度减速下降7.如图所示,在光滑水平面上,有甲、乙两物体在F1和F2作用下运动.已知F1>F2,则( BCD )A.如果撤去F1,则甲的加速度一定增大B.如果撤去F2,则乙的加速度一定增大C.如果撤去F1,则甲对乙的作用力一定减小D.如果撤去F2,则乙对甲的作用力一定减小8.质量为0.3kg的物体在水平面上运动,图中的两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力的速度-时间图像,则下列说法中正确的是( BCD )A、物体不受水平拉力时的速度图像一定是bB、物体受水平拉力时的速度图像可能是aC、物体的摩擦力可能等于0.2ND、水平拉力一定等于0.1N9.一个单摆悬挂在小车上,随小车沿斜面下滑。
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牛顿第二定律1.关于物理量的单位,下列说法中正确的是()A.任何一个物理量和物理概念都具有相对应的单位B.物理公式中的物理量也可能没有单位,这样的量也没有数值C.物理量之间单位关系的确定离不开描述各种规律的物理公式D.物理量的单位均可以互相导出解析:任何物理量都有单位,但单位并不一定唯一,物理量单位之间的关系可以通过物理公式导出.答案:C2.用力F1单独作用于某一物体上可产生加速度为3 m/s2,力F2单独作用于这一物体可产生加速度为1 m/s2,若F1、F2同时作用于该物体,可能产生的加速度为()A.1 m/s2B.2 m/s2C.3 m/s2D.4 m/s2解析:由题意可知F1=3m,F2=m当F1、F2同时作用于该物体上时,物体所产生的加速度为a=F合/m,而F1、F2方向未定,故它们的合力2m≤F≤4m,因此2 m/s2≤a≤4 m/s2.答案:BCD3.质量m=200 g的物体,测得它的加速度a=20 cm/s2,则关于它所受的合力的大小及单位,下列运算既正确又符合一般运算要求的是()A.F=200×20=4 000 NB.F=0.2×0。
2 N=0。
04 NC.F=0。
2×0.2=0。
6.2《牛顿第二定律》每课一练1. 木箱中有一个10kg 的物体,钢绳吊着木箱向上做初速度为零的匀加速直线运动, 加速度是0.5g ,至第3 s 末,钢绳突然断裂,那么,4.5 s 末物体对木箱的压力是()2. 电梯内弹簧秤上挂有一个质量为 5 kg的物体,电梯在运动时,弹簧秤的示数为3. 一个质量为50 kg 的人,站在竖直向上运动着的升降机的地板上.他看到升降机内 挂着重物的弹簧秤的示数为40 N (图6-2-12).已知弹簧秤下挂着的物体的重力为 50 N,取g=10 m/s 2,则人对地板的压力为固定在小车上的竖直挡板和斜木板间夹角a =45 °,—个质量 m=2kg 的光滑小球放在其中,随车一起以加速度 a=1 m/s 2向右匀加速运动时,小球 m/s 2)A.100 NB.0C.150 ND.5 N39.2 N ,若弹簧秤示数突然变为 58.8N , 则可以肯定的是() A.电梯速率突然增大 B.电梯速率突然减小 C.电梯突然改变运动方向 D. 电梯加速度突然增大 E.电梯加速度突然减小 F. 电梯突然改变加速度方向A.大于500 NB. 小于500 NC.等于500 ND. 上述说法均不对4.如图6-2-13所示, 对竖直挡板的压力F 1=,对斜木板的压力F 2= .(g 取 10图 6-2-125. 某人在地面上最多能举起质量为60 kg的物体,在一加速下降的电梯里最多能举起质量为80kg的物体,则电梯的加速度为___________ 如果电梯以这个加速度匀加速上升,这个人在电梯内最多能举起质量为__________ 的物体(g取10 m/s2).6. 一个质量为60 kg的物体,和水平地面间的动摩擦因数为0.2. 一个人用和地面成30°角的力F i拉它,另一个人用和地面成30°角的力F2推它,如图6-2-14所示, 已知F i=400 N,F2=200 N,g取10 m/s2.求物体运动的加速度.图6-2-147. 一个质量为m的重球自高h1处由静止下落,落到雪上后陷入雪中的深度为h2.已知空气和雪对球的阻力恒定,空气的阻力为",求雪对球的阻力f2.8. 总质量为M的一列火车,在恒定的牵引力作用下在水平轨道上匀速前进,中途有质量为m的尾部车厢脱钩,当司机发现时前面部分列车已驶过I的距离,司机当即关闭发动机.求两部分列车停止时相距多远?(列车所受阻力与车重成正比)课堂检测参考答案:1. B提示:绳断后,木箱获得向下的加速度,大小为g.2. F3. B提示:因弹簧对物体的拉力(等于示数)小于物重,升降机向上做减速运动,加速度方向向下.4.22 N 28.2 N5.2.5 m/s 2 48 kg6.98 m/s提示:由 F i cos30° +Hcos30° -f=ma 、N+Fsin30 ° -F 2Sin30 ° -mg=0 f=卩 N 联立得.8. 提示:脱钩后,尾部做匀减速运动,前部做匀加速运动 7.mg (1+ 虹)才 i = h 2。
(时间:60分钟)知识点一探究加速度与力、质量之间的关系1.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,关于平衡摩擦力的说法中正确的是().A.“平衡摩擦力”的本质就是让小车受到的摩擦力为零B.“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力沿斜面方向的分力与所受到的摩擦阻力相平衡C.“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂砝码通过细绳对小车施加的拉力D.“平衡摩擦力”是否成功,可根据小车拖动的由打点计时器打出的纸带上的点迹间距是否均匀而确定答案BCD2.某同学用图6-2-10所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验,测得小车的加速度a与拉力F的数据如下表:图6-2-10(1)(2)曲线存在截距,其原因是________________________________.图6-2-11解析 (1)以表中的数据为坐标,描点作图,拟合出直线.(2)由图象可知,当细线的拉力增大到一定数值时才产生加速度,说明有阻力作用.答案 (1)如图(2)水平面与小车之间存在摩擦力作用 知识点二 力与运动的关系图6-2-123.如图6-2-12所示,物体在水平拉力F 的作用下沿水平地面做匀速直线运动,速度为v .现让拉力F 逐渐减小,则物体的加速度和速度的变化情况应是( ).A .加速度逐渐变小,速度逐渐变大B .加速度和速度都在逐渐变小C .加速度和速度都在逐渐变大D .加速度逐渐变大,速度逐渐变小解析 物体向右做匀速直线运动,滑动摩擦力f =F =μN =μmg ,当F 逐渐减小时,f =μmg 不变,所以产生与v 方向相反即向左的加速度,加速度的数值a =f -Fm 随F 逐渐减小而逐渐增大.因为a 与v 方向相反,所以v 减小.答案 D4.如图6-2-13,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连.设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是().图6-2-13A.向右做加速运动B.向右做减速运动C.向左做加速运动D.向左做减速运动解析因为小车与球相对静止,故小车的运动情况与球相同,所以取球为研究对象.小球水平方向只受到弹簧水平向右的弹力,依牛顿第二定律其加速度向右.其速度方向可能向右,故可能是向右做加速运动,A项对.B项的加速度向左与上述分析矛盾,故B项错.C项的加速度向左,故C错.小车的速度可能向左,故可能是向左做减速运动,D项对.答案AD5.为保持城市清洁,某城市环卫局订购了大量平头洒水车.该型号洒水车具有自吸自排功能,可前冲、后洒、侧喷,工作台带可调节的高压枪,当水调节成柱状时,射程大于等于40 m,调节成雾状时,射程小于等于15 m.如果洒水车在平直公路上行驶时,假设洒水车的牵引力不变,所受阻力跟车重成正比,那么开始洒水后,洒水车的运动情况是().A.仍做匀速运动B.做匀加速运动C.做匀减速运动D.做加速度增大的加速运动解析洒水车所受阻力跟车重成正比,设为f=kmg,根据牛顿第二定律有F-kmg=ma,即a=Fm-kg.开始洒水后,m减小,F不变,a增大,v增大,洒水车做加速度增大的加速运动,D正确.答案 D知识点三牛顿第二定律的应用6.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f,加速度为a=13g,则f的大小是().A.f=13mg B.f=23mgC.f=mg D.f=43mg答案 B7.物体质量为m,放在倾角为30°的粗糙斜面上,放手后,物体下滑的加速度大小为a.若用平行于斜面向上的力F作用在物体上,使它沿斜面向上做加速度大小为a的匀加速运动,则力F的大小为().A.mg B.12mgC.32mg D.23mg解析物体下滑时,mg sin θ-f=ma.物体在平行于斜面向上的力F作用下沿斜面向上做匀加速运动时,F-mg sin θ-f=ma,故F=2mg sin θ=mg,A正确.答案 A图6-2-148.一质量为m=1 kg的物体在水平恒力F作用下水平运动,1 s末撤去恒力F,其v-t图象如图6-2-14所示,则恒力F和物体所受阻力f的大小是().A.F=8 N B.F=9 NC.f=2 N D.f=3 N解析撤去恒力F后,物体在阻力作用下运动,由v-t图象可知,1~3 s 内物体的加速度为3 m/s2,由牛顿第二定律f=ma可知,阻力f=3 N;由图象可知在0~1 s内其加速度为6 m/s2,由牛顿第二定律F-f=ma′,可求得F=9 N,B、D正确.答案 BD图6-2-159.如图6-2-15所示,在光滑的水平面上,质量分别为m 1和m 2的木块A 和B 之间用轻弹簧相连,在拉力F 作用下,以加速度a 做匀加速直线运动,某时刻突然撤去拉力F ,此瞬时A 和B 的加速度为a 1和a 2,则 ( ).A .a 1=a 2=0B .a 1=a ,a 2=0C .a 1=m 1m 1+m 2a ,a 2=m 2m 1+m 2aD .a 1=a ,a 2=-m 1m 2a解析 首先研究整体,求出拉力F 的大小F =(m 1+m 2)a .突然撤去F ,以A 为研究对象,由于弹簧在短时间内弹力不会发生突变,所以A 物体受力不变,其加速度a 1=a .以B 为研究对象,在没有撤去力F 时有:F -F ′=m 2a ,而F =(m 1+m 2)a ,所以F ′=m 1a ;撤去力F ,则有-F ′=m 2a 2,所以a 2=-m 1m 2a ,故选项D 正确.答案 D10.一个质量为20 kg 的物体,从斜面的顶端由静止匀加速滑下,物体与斜面间的动摩擦因数为0.2,斜面与水平面间的夹角为37°.求物体从斜面下滑过程中的加速度.(g 取10 m/s 2)解析 物体受力如图所示.x轴方向:G x-f=ma.y轴方向:N-G y=0.其中f=μN,所以a=g sin θ-μg cos θ=4.4 m/s2.答案 4.4 m/s2,方向沿斜面向下11.设“神舟六号”载人飞船火箭组合体的质量为500 t,若点火启动后的加速度为8.6 m/s2,不考虑飞船火箭组合体运动中的质量变化和受到的阻力,求它受到的推力.(g取10 m/s2)解析由牛顿第二定律F合=ma可得F推-G=ma则F推=G+ma=m(g+a)=9.3×106 N.答案9.3×106 N12.2008年5月12日我国汶川发生8.0级地震,“抗震救灾,众志成城”,成都军区某陆航团15日向汶川等灾区空投包括5万份干粮、25 000双军用胶鞋、5 000床棉被在内的救灾物资.直升飞机沿水平方向匀速飞往救灾物资集结地,图6-2-16为悬挂着m=500 kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=45°;而直升飞机载上救灾物资后飞往灾区时,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5 m/s2,悬索与竖直方向的夹角θ2=14°.如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求箱中救灾物资的质量.(重力加速度g=10 m/s2;sin 14°=0.242;cos 14°=0.970)图6-2-16解析直升飞机匀速飞往救灾物资集结地,空箱受力平衡,设悬索的拉力为T1,空气阻力为f,在水平方向:T1sin θ1=f,在竖直方向:T1cos θ1=mg,由以上两式得f=mg tan θ1,直升飞机载上救灾物资后飞往灾区,设箱中救灾物资的质量为M,悬索的拉力为T2,在水平方向:由牛顿第二定律T2sin θ2-f=(m+M)a,在竖直方向:T2cos θ2=(m+M)g,由以上三式得,箱中救灾物资的质量M=4.5×103 kg.答案 4.5×103 kg。
牛顿第二定律同步测试
一、选择题
1.关于物体运动状态的改变,下列说法中正确的是[ ]
A.物体运动的速率不变,其运动状态就不变
B.物体运动的加速度不变,其运动状态就不变
C.物体运动状态的改变包括两种情况:一是由静止到运动,二是由运动到静止
D.物体的运动速度不变,我们就说它的运动状态不变
2.关于运动和力,正确的说法是[ ]
A.物体速度为零时,合外力一定为零
B.物体作曲线运动,合外力一定是变力
C.物体作直线运动,合外力一定是恒力
D.物体作匀速运动,合外力一定为零
3.在光滑水平面上的木块受到一个方向不变,大小从某一数值逐渐变小的外力作用时,木块将作[ ]
A.匀减速运动
B.匀加速运动
C.速度逐渐减小的变加速运动
D.速度逐渐增大的变加速运动
4.在牛顿第二定律公式F=km·a中,比例常数k的数值:[ ]
A.在任何情况下都等于1
B.k值是由质量、加速度和力的大小决定的
C.k值是由质量、加速度和力的单位决定的
D.在国际单位制中,k的数值一定等于1
5.如图1所示,一小球自空中自由落下,与正下方的直立轻质弹簧接触,直至速度为
零的过程中,关于小球运动状态的下列几种描述中,正确的是[ ]
A.接触后,小球作减速运动,加速度的绝对值越来越大,速度越来越小,最后等于零
B.接触后,小球先做加速运动,后做减速运动,其速度先增加后减小直到为零
C.接触后,速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处,加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处
D.接触后,小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方
6.在水平地面上放有一三角形滑块,滑块斜面上有另一小滑块正沿斜面加速下滑,若三角形滑块始终保持静止,如图2所示.则地面对三角形滑块[ ]
A.有摩擦力作用,方向向右
B.有摩擦力作用,方向向左
C.没有摩擦力作用
D.条件不足,无法判断
7.设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力f和其速度v成正比.则雨滴的运动情况是[ ]
A.先加速后减速,最后静止
B.先加速后匀速
C.先加速后减速直至匀速
D.加速度逐渐减小到零
8.放在光滑水平面上的物体,在水平拉力F的作用下以加速度a运动,现将拉力F改为2F(仍然水平方向),物体运动的加速度大小变为a′.则[ ]
A.a′=a
B.a<a′<2a
C.a′=2a
D.a′>2a
9.一物体在几个力的共同作用下处于静止状态.现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零,又马上使其恢复到原值(方向不变),则[ ]
A.物体始终向西运动
B.物体先向西运动后向东运动
C.物体的加速度先增大后减小
D.物体的速度先增大后减小
二、填空题
10.如图3所示,质量相同的A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动.两球间是一个轻质弹簧,如果突然剪断悬线,则在剪断悬线瞬间A球加速度为____;B球加速度为________.
11.如图4所示,放在斜面上的长木板B的上表面是光滑的,给B一个沿斜面向下的初速度v0,B沿斜面匀速下滑.在B下滑的过程中,在B的上端轻轻地放上物体A,若两物体的质量均为m,斜面倾角为θ,则B的加速度大小为____,方向为_____;当A的速度为
(设该时A没有脱离B,B也没有到达斜面底端),B的速度为______.
三、计算题
12.一个质量m=2kg的木块,放在光滑水平桌面上,受到三个大
小均为F=10N、与桌面平行、互成120°角的拉力作用,则物体的加
速度多大?若把其中一个力反向,物体的加速度又为多少?
13.地面上放一木箱,质量为40kg,用100N的力与水平成37°角推木箱,如图5所示,恰好使木箱匀速前进.若用此力与水平成37°角向斜上方拉木箱,木箱的加速度多大?(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
牛顿第二定律练习题答案
一、选择题
1.D 2.D 3.C 4.D 5.BD
6.B 7.BD 8.D 9.AC
二、填空题
10.2g(方向向下),0
11.g sinθ,沿斜面向上。
0
三、计算题
12.10m/s2 13.0.56m/s2。