牛顿第二定律经典习题训练含答案之欧阳学创编.docx
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牛顿第二定律经典习题训练含答案之欧阳学创编
时间:
2021.03.03
创作:
欧阳学
班级姓名
牛顿第二定律经典习题训练
题型一 对牛顿第二定律的理解
1、关于牛顿第二定律,下列说法正确的是( )
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
【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
题型二 牛顿第二定律的瞬时性
2、如图所示,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?
【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=0,a2=gB.a1=g,a2=g
C.a1=0,a2=(m+M)g/MD.a1=g,a2=(m+M)g/M
题型三 牛顿第二定律的独立性
3 如图所示,质量m=2kg的物体放在光滑水平面上,受到水平且相互垂直的两个力F1、F2的作用,且F1=3N,F2=4N.试求物体的加速度大小.
【变式】.如图所示,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
4 如图所示,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,则下列说法中正确的是()
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
【变式】.(2010·福建理综高考)质量为2kg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的变化规律如图所示.重力加速度g取10m/s2,则物体在t=0至t=12s这段时间的位移大小为()
A.18mB.54m
C.72mD.198m
题型五 牛顿第二定律的应用
5、质量为2kg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10N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10m/s.)
【变式】.一只装有工件的木箱,质量m=40kg.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,如下图所示.求木箱的加速度大小.(g取9.8m/s2)
强化练习
一、选择题
1.下列说法中正确的是( )
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
2.关于力的单位“牛顿”,下列说法正确的是( )
A.使2kg的物体产生2m/s2加速度的力,叫做1N
B.使质量是0.5kg的物体产生1.5m/s2的加速度的力,叫做1N
C.使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力,叫做1N
D.使质量是2kg的物体产生1m/s2的加速度的力,叫做1N
3.关于牛顿第二定律,下列说法中正确的是( )
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
4.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=mgD.Ff=
mg
5.如图1所示,底板光滑的小车上用两个量程为20N、完全相同的弹簧测力计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,两弹簧测力计的示数均为10N,当小车做匀加速直线运动时,弹簧测力计甲的示数变为8N,这时小车运动的加速度大小是( )
A.2m/s2B.4m/s2
C.6m/s2D.8m/s2
6.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.a1C.a2=2a1D.a2>2a1
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,求三物体的加速度大小为aA、aB、aC.
8.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________.
9.质量为2kg的物体,运动的加速度为1m/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?
10.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10m/s2)
11.质量为2kg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.
12.质量m1=10kg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=2m/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)
13.在无风的天气里,一质量为0.2g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.
参考答案
1【答案】 BC答案:
D
2答案:
B球瞬间加速度aB=0.aA=2g,方向向下.答案c
32.5m/s2答案
4、【答案】 BD答案:
B
5、【答案】 2.6m/s2
强化练习
1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:
D
2、答案:
C
3、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:
ABCD
4、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:
B
5、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10N变为8N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12N,物体在水平方向受到的合外力F=FT乙-FT甲=12N-8N=4N.根据牛顿第二定律,得物块的加速度为4m/s2.答案:
B
6、解析:
根据牛顿第二定律F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1①
2F-mgsinθ-μmgcosθ=ma2②
由①②两式可解得:
a2=2a1+gsinθ+μgcosθ,所以a2>2a1.答案:
D
7、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 0
8、解析:
由牛顿第二定律,得a甲∶a乙∶a丙=
∶
∶
=4∶10∶25.答案:
4∶10∶25
9、解析:
直接运用牛顿第二定律来处理求解.答案:
2N 4m/s2
10、解析:
直接运用牛顿第二定律来处理求解.答案:
4.5m/s2
11、解析:
求合力,用牛顿第二定律直接求解.答案:
a=10m/s2,方向东偏南45°
12、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=15kg.答案:
120N 15kg
13、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
时间:
2021.03.03
创作:
欧阳学