届人教版 牛顿第二定律 单元测试.docx

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届人教版牛顿第二定律单元测试

【满分：

110分时间：

90分钟】

一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。

在每小题给出的四个选项中.18题只有一项符合题目要求；912题有多项符合题目要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

）

1．甲、乙两球质量分别为

、

，从同一地点（足够高）处同时由静止释放。

两球下落过程所受空气阻力大小

仅与球的速率成正比，与球的质量无关，即

（为正的常量）。

两球的

图象如图所示。

落地前，经时间两球的速度都已达到各自的稳定值、

。

则下列判断正确的是：

（）

A．释放瞬间甲球加速度较大

B．

C．甲球质量大于乙球

D．

时间内两球下落的高度相等

【答案】C

【名师点睛】由图看出两球先做加速度减小的加速运动，最后都做匀速运动，重力与空气阻力平衡，根据平衡条件和牛顿第二定律列式分析。

2．光滑水平面上有一质量为2g的物体，在五个恒定的水平共点力的作用下处于平衡状态．现同时撤去大小分别为5N和15N的两个水平力而其余力保持不变，关于此后物体的运动情况的说法中正确的是：

（）

A．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5m/s2

B．可能做匀减速直线运动，加速度大小可能是2m/s2

C．一定做匀变速运动，加速度大小可能10m/s2

D．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小可能是10m/s2

【答案】C

【名师点睛】本题中物体原来可能静止，也可能做匀速直线运动，要根据物体的合力与速度方向的关系分析物体可能的运动情况。

3．如图所示，质量为M的斜劈形物体放在水平地面上，质量为m的粗糙物块以某一初速度沿劈的粗糙斜面向上滑，至速度为零后又加速返回，而物体M始终保持静止，则在物块m上、下滑动的整个过程中：

（）

A．地面对物体M的摩擦力大小相同B．地面对物体M的支持力总小于（M十m）g

C．地面对物体M的摩擦力先向右后向左D．地面对物体M的摩擦力先向左后向右

【答案】B

【解析】物体先减速上滑，后加速下滑，加速度一直沿斜面向下，对整体受力分析，受到总重力、支持力和向左的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有

【名师点睛】本题关键是对整体受力分析后根据牛顿第二定律列式求解出支持力和静摩擦力的表达式后进行分析讨论；整体法不仅适用与相对静止的物体系统，同样也适用与有相对运动的物体之间．

4．如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端.B与小车平板间的动摩擦因数为μ.若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为：

（）

A.

，斜向右上方B.

，斜向左上方

C.

，水平向右D.

，竖直向上

【答案】A

【解析】以A为研究对象，根据牛顿第二定律得：

mAgtanθ=mAa，得：

a=gtanθ，方向水平向右．再对B研究得：

小车对B的摩擦力为：

f=ma=mgtanθ，方向水平向右，小车对B的支持力大小为N=mg，方向竖直向上，则小车对物块B产生的作用力的大小为：

，方向斜向右上方，故选A.

【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律的应用；解题时要抓住小球、物块B和小车的加速度相同的特点，根据牛顿第二定律采用隔离法研究.

5．如图所示，质量分别为m和2m的物体AB由轻质弹簧相连后放置在一箱子C内，箱子质量为m，整体悬挂处于静止状态；当剪断细绳的瞬间，以下说法正确的是（重力加速度为g）：

（）

A．物体A的加速度等于g

B．物体B和C之间的弹力为零

C．物体C的加速度等于g

D．物体B的加速度大于g

【答案】D

【名师点睛】本题是瞬时问题，关键在于BC的加速度相等，要将BC当作整体来研究，同时要知道弹簧的弹力是不能突变的.

6．如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上，A、B质量分别为mA＝6g，mB＝2g，A、B之间的动摩擦因数μ＝0.2，开始时F＝10N，此后逐渐增加，在增大到45N的过程中，g取10m/s2，则：

（）

A．当拉力F<12N时，物体均保持静止状态

B．两物体开始没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对运动

C．两物体从受力开始就有相对运动

D．两物体始终没有相对运动

【答案】D

【解析】

【名师点睛】分析整体的受力时采用整体法可以不必分析整体内部的力，分析单个物体的受力时就要用隔离法．采用整体隔离法可以较简单的分析问题。

7．光滑水平面上，有一木块以速度v向右运动，一根弹簧固定在墙上，如图所示，木块从与弹簧接触直到弹簧被压缩成最短的时间内木块将做的运动是：

（）

A．匀减速运动B．速度减小，加速度增大

C．速度减小，加速度减小D．无法确定

【答案】B

【解析】

木块从与弹簧接触直到弹簧被压缩到最短的过程中，木块竖直方向受到重力与支持力两个力，二力平衡．水平方向受到弹簧向左的弹力，由于弹力与速度方向相反，则木块做减速运动，随着压缩量的增大，弹力增大，由牛顿第二定律可知，加速度增大．则木块做加速度增大的变减速运动，故B正确，ACD错误．故选B.

【名师点睛】本题关键抓住弹簧的弹力方向与速度方向的关系，即可判断木块的运动情况，抓住弹力大小的变化，即可分析加速度的变化。

8．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1g的物块。

当小车在水平地面上做匀速直线运动时，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：

（）

A．2m/s2B．8m/s2C．6m/s2D．4m/s2

【答案】D

【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用，要知道弹簧秤甲的力减小量跟弹簧秤乙的弹力增加量相同.

9．如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住。

现用一个恒力F拉斜面，使斜面在水平面上向右做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是：

（）

A．若加速度很小，竖直挡板对球的弹力可能为零

B．若加速度很大，斜面对球的弹力可能为零

C．斜面对球的弹力大小与加速度大小无关

D．斜面、挡板对球的弹力与球的重力三者的合力等于ma

【答案】CD

【解析】以小球为研究对象，分析受力情况，如图：

重力mg、竖直挡板对球的弹力F2和斜面的弹力F1．设斜面的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得竖直方向：

F1cosθ=mg①

水平方向：

F2-F1sinθ=ma，②

由①看出，斜面的弹力F1大小不变，与加速度无关，不可能为零．由②看出，若加速度足够小时，F2=F1sinθ=mgtanθ≠0．故A、B均错误．若F增大，a增大，斜面的弹力F1大小不变．即斜面对球的弹力大小与加速度大小无关，故C正确．根据牛顿第二定律知道，重力、斜面和挡板对球的弹力三个力的合力等于ma．故D正确．故选CD.

【名师点睛】本题运用正交分解法，根据牛顿第二定律研究物体的受力情况，要正确作出物体的受力图，抓住竖直方向没有加速度。

10．用一水平力F拉静止在水平面上的物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，加速度a随外力F变化的图象如图所示，g取10m/s2，则可以计算出：

（）

A．物体与水平面间的最大静摩擦力

B．F等于14N时物体的速度

C．物体与水平面间的动摩擦因数

D．物体的质量

【答案】ACD

【名师点睛】本题关键是对滑块受力分析，然后根据牛顿第二定律列方程求解出加速度与推力F的关系式，最后结合a与F关系图象得到待求量。

11．一只质量是8g的猴子沿着长为12m的竖直在地面上的钢管往下滑，它从钢管顶端下滑到底端的运动图像如图所示；重力加速度g取10m/s2，则：

（）

A.猴子加速下滑的高度与减速下滑的高度之比为1:

2

B.下滑过程中猴子的最大动能为128J

C.下滑过程中猴子的机械能可能先增大后减小

D.加速与减速下滑的过程中猴子所受的摩擦力大小之比为1:

7

【答案】AD

【解析】因为v-t图像的面积等于物体的位移，故由图像可知猴子加速下滑的高度与减速下滑的高度之比为1:

2，选项A正确；设最大速度为v，则

，解得v=8m/s，则下滑过程中猴子的最大动能为

，选项B错误；下滑过程中摩擦力一直对猴子做负功，故猴子的机械能一直减小，选项C错误；加速的加速度为：

，根据牛顿定律可知：

mg-f1=ma1；减速的加速度为：

，根据牛顿定律可知：

f2-mg=ma2；联立解得：

f1:

f2=1:

7，选项D正确；故选AD.

【名师点睛】此题是对运动图像及牛顿第二定律的考查；解题的关键是搞清v-t图像的物理意义，图像的“面积”等于物体的位移；根据牛顿第二定律能列出方程来求解摩擦力的大小.

12．如图所示，a、b、c三物体在力F的作用下一起向右匀速运动，三物体底部所受的摩擦力分别为fa、fb、fc，a、b间绳子的拉力为T，现用力2F作用在a上，三物体仍然一起运动，下列正确的是：

（）

A.fa大小不变B．fb大小一定增大

C．fc增大为原来的两倍D．拉力T大小一定增大

【答案】AD

【名师点睛】此题是牛顿第二定律的应用问题；关键是选取合适的研究对象，根据牛顿第二定律列出方程求解表达式进行讨论.

二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）

13．（10分）在水平地面上有一质量为2g的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动，10s后拉力大小减为F／3，该物体的运动速度随时间t的变化规律如下图所示．

求：

（1）物体受到的拉力F的大小．

（2）物体与地面之间的动摩擦因数．（g取10m／s2）

【答案】

（1）8.4N；

（2）0.34。

14．（10分）放在水平地面上一质量为m＝2g的质点，在水平恒定外力作用下由静止开始沿直线运动，4s内通过8m的距离，此后撤去外力，质点又运动了2s停止，质点运动过程中所受阻力大小不变，求：

（1）撤去水平恒定外力时质点的速度大小；

（2）质点运动过程中所受到的阻力大小；

（3）质点所受水平恒定外力的大小．

【答案】

（1）

（2）

（3）6N

【解析】

（1）质点开始做匀加速直线运动

，解得

.

（2）质点减速过程加速度

由牛顿第二定律有

解得

（3）开始加速过程中加速度为

，

，由牛顿第二定律有：

解得

.

【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度，所以在做这一类问题时，特别又是多过程问题时，先弄清楚每个过程中的运动性质，根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力

15．（15分）如图所示，固定的两斜面AB、AC倾角分别为37°和53°，两物块P、Q用一根不可伸长的轻绳相连，跨过固定在斜面顶端的定滑轮放在斜面上．物块P在沿斜面AB向下的拉力F作用下处于静止状态．P、Q质量均为0.1g，AC光滑，P与AB间的动摩擦因数为0.2．最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g=10m/s2，sin370=0.6,cos370=0.8．求：

（1）拉力F大小满足的条件；

（2）撤去拉力F时，物块P的加速度．

【答案】

（1）

（2）

【名师点睛】本题考查了求拉力的范围、求加速度，分析清楚物体的受力情况，应用平衡条件与牛顿第二定律可以解题；应用平衡条件求出拉力的临界值是解题的关键。

16．（15分）如图所示，一质量M=3g的足够长的小车停在光滑水平地面上，另一木块m=1g，以v0=4m/s的速度冲上小车，木块与小车间动摩擦因数

=0.3，g=10m/s2，求经过时间t=2.0s时：

（1）小车的速度大小v；

（2）以上过程中，小车运动的距离x；

（3）以上过程中，木块与小车由于摩擦而产生的内能Q．

【答案】

（1）1m/s

（2）1.5m（3）6J