高一物理4.3 牛頓第二定律優(yōu)化練習(xí)(有答案)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高一 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)



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1.由牛頓第二定律知道,無(wú)論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度,可是當(dāng)我們用一個(gè)很小的力去推很重的桌子時(shí),卻推不動(dòng)它,這是因?yàn)?  )
A.牛頓第二定律不適用于靜止的物體
B.桌子的加速度很小,速度增量極小,眼睛不易覺(jué)察到X
C.推力小于靜摩擦力,加速度是負(fù)的
D.桌子所受的合力為零
解析: F=a中F指合力,用很小的力推桌子時(shí),合力為零,故無(wú)加速度.
答案: D
2.關(guān)于速 度、加速度和合外力之間的關(guān)系,下述說(shuō)法正確的是(  )
A.做勻變速直線 運(yùn)動(dòng)的物體,它所受合外 力是恒定不變的
B.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,它的速度、加速度、合外力三者總是在同一方向上
C.物體受到的合外力增大時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)速度一定加快
D.物體所受合外力為零時(shí),一定處于靜止?fàn)顟B(tài)
解析: 勻變速直線運(yùn)動(dòng)就是加速度恒定不變的直線運(yùn)動(dòng),所以做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的合外力是恒定不變的,選項(xiàng)A正確;做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,它的加速度與合外力的方向一定相同,但加速度與速度的方向就不一定相同了.加速度與速度的方向相同時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度與速度的方向相反時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;物體所受的合外力增大時(shí),它的加速度一定增大,但速度不一定增大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;物體所受合外力為零時(shí),加速度為零,但物體不一定處于靜止?fàn)顟B(tài),也可以處于勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài),選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
答案: A

3.如右圖所示,質(zhì)量為10 kg的物體在水平面上向左運(yùn)動(dòng),物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,與此同時(shí),物體還受到一個(gè)水平向右的推力F=20 N,則物體產(chǎn)生的加速度是(g=10 /s2)(  )
A.0         B.4 /s2,水平向右
C.2 /s2,水平向左 D.2 /s2,水平向右
答案: B
4.搬運(yùn)工人沿粗糙斜面把一個(gè)物體拉上卡車(chē),當(dāng)力沿斜面向上,大小為F時(shí),物體的加速度為a1;若保持力的方向不變,大小變?yōu)?F時(shí),物體的加速度為a2,則(  )
A.a(chǎn)1=a2 B.a(chǎn)1<a2<2a1
C.a(chǎn)2=2a1 D.a(chǎn)2>2a1
解析: 設(shè)總的阻力為F′,第一次推時(shí)F-F′=a1,式子兩邊同乘以2,得2F-2F′=•2a1第二次推時(shí),2F-F′=a2,比較兩個(gè)式子可以看出a2>2a1,所以D正確.
答案: D
5.力F1單獨(dú)作用于某物體時(shí)產(chǎn)生的加速度是3 /s2,力F2單獨(dú)作用于此物體時(shí)產(chǎn)生的加速度是4 /s2,兩力同時(shí)作用于此物體時(shí)產(chǎn)生的加速度可能是(  )
A.1 /s2 B.5 /s2
C.4 /s2 D.8 /s2
解析: 由題意,力F1作用于物體的加速度a1=3 /s2,F(xiàn)2作用于物體的加速度a2=4 /s2,F(xiàn)1與F2的合力F的范圍
F1-F2≤F≤F1+F2,故兩力同時(shí)作用于此物體的加速度a1-a2≤a≤a1+a2.
即1 /s2≤a≤7 /s2,故選項(xiàng)A、B、C正確.
答案: ABC
6.

如右圖所示,位于水平地面上的質(zhì)量為的小木塊,在大小為F,方向與水平方向成α角的拉力作用下沿地面做勻加速運(yùn)動(dòng).若木塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則木塊的加速度為(  )
A.F/
B.Fcos α/
C.(Fcos α-μg)/
D. [ Fcos α-μ(g-Fsin α)]/

解析: 對(duì)木塊作受力分析,如右圖所示,在豎直方向上合力為零,即Fsin α+FN=g,在水平方向上由牛頓第二定律有Fcos α-μFN=a.聯(lián)立可得a=Fcos α-μg-Fsin α,故選項(xiàng)D正確 .
答案: D
7.

如右圖所示,物體在水平拉力F的作用下沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度為v.現(xiàn)讓拉力F逐漸減小,則物體的加速度和速度的變化情 況應(yīng)是(  )
A.加速度逐漸變小,速度逐漸變大
B.加速度和速度都在逐漸變小
C.加速度和速度都在逐漸變大
D.加速度逐漸變大,速度逐漸變小
解析: 物體向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),滑動(dòng)摩擦力Ff=F=μFN=μg,當(dāng)F逐漸減小時(shí),F(xiàn)f=μg不變,所以產(chǎn)生與v方向相反即向左的加速度,加速度的數(shù)值a=Ff-F隨F逐漸減小而逐漸增大.因?yàn)閍與v方向相反,所以v減。
答案: D
8.在傾角為37°的光滑斜面上,質(zhì)量為的物體以加速度a勻加速下滑.現(xiàn)用沿斜面向上的推力,使物塊以1.2a的加速度勻加速向上滑動(dòng),則推力的大小是(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(  )[
A.1.2g B.1.32g
C.1.96g D.2.2g
解析: 在沿斜面方向上,物塊勻加速下滑時(shí),
有g(shù)sin 37°=a,①
勻加速上滑時(shí),有F-gsin 37°=1.2a.②
①②聯(lián)立解得推力F=1.32g.
答案: B
9.

如右圖所示,水平面上質(zhì)量相等的兩木板A、B用一輕質(zhì)彈簧相連,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動(dòng)木塊A,使木塊A向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng).研究從力F剛作用在木塊A上的瞬間到木塊B剛離開(kāi)地面的瞬間這一過(guò)程,并且選定該過(guò)程中木塊A的起點(diǎn)位置為坐標(biāo)原點(diǎn),則下列圖中可以表示力F和木塊A的位移x之間的關(guān)系的是(  )

解析: 彈簧的形變量用x′表示,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),易知彈簧的壓縮量為g/k;研究從F剛作用在木板A上的瞬間到彈簧剛恢復(fù)原長(zhǎng)的瞬間這個(gè)過(guò)程,由牛頓第二定律得:F+kx′-g=a,又因?yàn)閤+x′=g/k,所以得F=kx+a;研究從彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)到木塊B剛離開(kāi)地面的瞬間這個(gè)過(guò)程,同理得到F=kx+a.故選項(xiàng)A正確.
答案: A
10.

質(zhì)量均為的A、B兩個(gè)小球之間系一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的彈簧,放在光滑的臺(tái)面上.A緊靠墻壁,如右圖所示,今用恒力F將B球向左擠壓彈簧,達(dá)到平衡時(shí),突然將力撤去,此瞬間(  )
A.A球的加速度為F/(2)
B.A球的加速度為零
C.B球的加速度為F/(2)
D.B球的加速度為F/
解析: 恒力F作用時(shí),A和B都平衡,它們的合力都為零,且彈簧彈力為F.突然將力F撤去,對(duì)A說(shuō)水平方向依然受彈簧彈力和墻壁的彈力,二力平衡,所以A球的合力為零,加速度為零,A項(xiàng)錯(cuò),B項(xiàng)對(duì).而B(niǎo)球在水平方向只受水平向右的彈簧的彈力作用,加速度a=F,故C項(xiàng)錯(cuò),D項(xiàng)對(duì).
答案: BD
11.

如右圖所示,電梯 與水平面夾角為30°,當(dāng)電梯加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí),梯面對(duì)人的支持力是其重力的6/5,則人與梯面間的摩擦力是其重力的多少倍?
解析: 本題分解加速度比分解力更顯方便.
對(duì)人進(jìn)行受力分析:重力g、支持力FN、摩擦力Ff(摩擦力的方向一定與接觸面平行,由加速度的方向可推知Ff水平向右).
建立直角坐標(biāo)系:取水平向右(即Ff方向)為x軸正向,此時(shí)只需分解加速度,其中ax=acos 30°,ay= asin 30°(如下圖所示).

建立方程 并求解:
x方向:Ff=acos 30°
y方向:FN-g=asin 30°
所以Ff/(g)=3/5.
答 案: 35
12.某一旅游景區(qū),建有一坡滑草運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目.該坡可看成傾角θ=30°的斜面,一名游客連 同滑草裝置總質(zhì)量=80 kg,他從靜止開(kāi)始勻加速下滑,在時(shí)間t=5 s內(nèi)沿斜面滑下的位移x= 50 .(不計(jì)空氣阻力,取g=10 /s2,結(jié)果保留2位有效數(shù)字)問(wèn)
(1)游客連同滑草裝置在下滑過(guò)程中受到的摩擦力F為多大?
(2)滑草裝置與草皮之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多大?
解析: (1)由位移公式x=12at2
沿斜面方向,由牛頓第二定律得gsin θ-Ff=a
聯(lián)立并代入數(shù)值后,得Ff=gsin θ-2xt2=80 N
(2)在垂直斜面方向上,F(xiàn)N-gcos θ=0,又Ff=μFN
聯(lián)立并代入數(shù)值后,得μ=Ffgcos θ=0.12.
答案: (1)80 N (2)0.12


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