1、牛顿第二定律一、选择题1.(多选)下列对单位制及国际单位制的理解正确的是()A.单位制是由基本单位和导出单位组成的B.国际单位制是国际计量大会所制定的一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制,简称SIC.国际单位制中力学基本单位是厘米、克、秒D.国际单位制中力学基本单位是长度、质量、时间解析:基本单位和导出单位一起组成了单位制,选项A正确;国际单位制是国际计量大会所制定的一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制,简称SI,选项B正确;国际单位制中力学基本单位是米、千克、秒,选项C错误;长度、质量、时间是基本量而不是基本单位,选项D错误。答案:AB2.(多选)对牛顿第二定律的理解正确的是()A.
2、由F=ma可知,F与a成正比,m与a成反比B.牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受到外力的作用C.加速度的方向总跟合力的方向一致D.当外力停止作用时,加速度随之消失解析:虽然F=ma表示牛顿第二定律,但F与a无关,因a是由m和F共同决定的,即aF且a与F同时产生、同时消失、同时存在、同时改变;a与F的方向永远相同。综上所述,可知A、B错误,C、D正确。答案:CD3.在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体,当它所受合力逐渐减小而方向不变时,则物体的()A.加速度越来越大,速度越来越大B.加速度越来越小,速度越来越小C.加速度越来越大,速度越来越小D.加速度越来越小,速度越来越大解析:由于物
3、体原来做匀加速直线运动,说明物体所受合力的方向和运动方向相同,当合力逐渐减小时,由牛顿第二定律知,物体的加速度也逐渐减小,但加速度方向并未改变,物体仍在做加速运动。故D项正确。答案:D4.如图所示,一小球从空中自由落下,当它与正下方的轻弹簧刚开始接触时,它将()A.立即被反弹上来B.立即开始做减速运动C.立即停止运动D.继续做加速运动解析:小球刚接触轻弹簧时,受到向下的重力和向上的弹力,且重力大于弹力,合力方向向下,加速度方向向下,所以继续向下做加速运动,故选项D正确。答案:D5.如图所示,质量为m=10 kg的物体在水平面上向左运动,物体与水平面间动摩擦因数为0.2。与此同时物体受到一个水平
4、向右的推力F=20 N的作用,则物体产生的加速度是()A.0B.4 m/s2,水平向右C.2 m/s2,水平向左D.2 m/s2,水平向右解析:取向右为正方向,由牛顿第二定律得F+f=ma,而f=mg,解得a=F+mgm=4 m/s2,故物体的加速度大小是4 m/s2,方向向右,B正确。答案:B6.导学号63994117两个物体A和B,质量分别为m1和m2,互相接触地放在光滑水平面上,如图所示,对物体A施以水平的推力F,则物体A对物体B的作用力等于()A.m1m1+m2FB.m2m1+m2FC.FD.m1m2F解析:对A、B整体分析,有F=(m1+m2)a,解得a=Fm1+m2。设A、B间的弹
5、力为N,以B为研究对象,则有N=m2a=m2m1+m2F,B正确。答案:B二、非选择题7.一辆小车在水平地面上沿直线行驶,在车厢上悬挂的摆球相对小车静止,其悬线与竖直方向成角,如图所示。(1)求小车的加速度并说明小车的运动情况。(2)求悬线对小球的拉力。解析:小车的加速度与小球的相同。法一:合成法(1)摆球的受力情况如图甲所示。由图甲可知,F合=mgtan ,所以加速度a=gtan ,方向水平向左。小车向左做匀加速运动或向右做匀减速运动。(2)由图甲知,线对小球的拉力为F=gtan 法二:正交分解法摆球的受力情况如图乙所示。由牛顿第二定律得:Fsin =maFcos -mg=0由得a=gtan
6、 ,方向水平向左。F=mgcos小车向左做匀加速运动或向右做匀减速运动。答案:(1)gtan ,方向水平向左。小车向左做匀加速或向右做匀减速运动(2)mgcos能力素养拓展一、选择题1.声音在空气中的传播速度v与空气的密度、压强p有关。下列速度的表达式中正确的是(k为比例系数,无单位)()A.v=kpB.v=kpC.v=kpD.v=kp解析:国际单位制中p的单位是N/m2,1 N=1 kgm/s2,的单位是 kg/m3,代入kp可得kgm/s2m2kg/m3=m2s2=m/s,而 m/s即为速度的单位,故B正确,同理可得A、C、D错误。答案:B2.质量为m的木块位于粗糙水平桌面上,若用大小为F
7、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()A.a=aB.a2aD.a=2a解析:设木块与桌面间的动摩擦因数为,由牛顿第二定律得F-mg=ma2F-mg=ma2得2F-2mg=2ma,与式比较有2F-mg2F-2mg所以有ma2ma,即a2a,则C正确。答案:C3.如图所示,有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进。突然发现意外情况,紧急刹车做匀减速运动,加速度大小为a,则中间一质量为m 的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是()A.mg2-a2B.maC.mg2+a2D.m(g+a)解析:西瓜与汽车具有相同的加速度a,对西瓜A受力分析如图,F表示周
8、围西瓜对A的作用力,则由牛顿第二定律得:F2-(mg)2=ma,解得:F=mg2+a2,故C对,A、B、D错。答案:C4.导学号63994118如图所示,质量为m的小球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住。现用一个水平力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动,忽略一切摩擦,以下说法正确的是()A.若加速度足够小,竖直挡板对小球的弹力可能为零B.若加速度足够大,斜面对小球的弹力可能为零C.斜面和挡板对小球的弹力的合力等于maD.斜面对小球的弹力不仅有,而且是一个定值解析:以小球为研究对象,分析受力情况,如图所示:重力mg、竖直挡板对小球的弹力F2和斜面对小球的弹力F1。根据牛顿第二定律
9、得,竖直方向:F1cos =mg,水平方向:F2-F1sin =ma,由看出,斜面的弹力F1大小不变为一个定值,与加速度无关,不可能为零,故B错误,D正确;由看出,若加速度足够小时,F2=F1sin =mgtan 0,故A错误;根据牛顿第二定律知,小球的重力、斜面和挡板对小球的弹力三个力的合力等于ma,故C错误。答案:D二、非选择题5.导学号63994119如图所示,一质量为8 kg的物体静止在粗糙的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,用一水平力F=20 N拉物体由A点开始运动,经过8 s后撤去拉力F,再经过一段时间物体到达B点停止。求:(g取10 m/s2)(1)在拉力F作用下物体运动的加速度大小。(2)撤去拉力时物体的速度大小。(3)撤去拉力F后物体运动的距离。解析:(1)对物体受力分析,如图所示竖直方向mg=N水平方向,由牛顿第二定律得F-N=ma1解得a1=F-Nm=0.5 m/s2。(2)撤去拉力时物体的速度v=a1t解得v=4 m/s。(3)撤去拉力F后由牛顿第二定律得-mg=ma2解得a2=-g=-2 m/s2由0-v2=2a2s解得s=02-v22a2=4 m。答案:(1)0.5 m/s2(2)4 m/s(3)4 m
