1、温馨提示: 此套题为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。十八牛顿第二定律基础全面练(25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每题5分,共30分)1牛顿第二定律的表达式可以写成m,对某个物体来说,它的质量m()A跟合外力F成正比B跟合外力F与加速度a都无关C跟它的加速度a成反比D跟合外力F成反比,跟它的加速度a成正比【解析】选B。m只是一个计算式,物体的质量跟合外力和加速度无关,选B。【加固训练】1雨滴在空气中下落,当速度比较大的时候,它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比,与其横截面积成正比,即FfkSv2,则比例系数k的单
2、位是()Akg/m4 Bkg/m3 Ckg/m2 Dkg/m【解析】选B。将FfkSv2变形得k,采用国际单位制,式中Ff的单位为N,即kgm/s2,S的单位为m2,速度的二次方的单位可写为(m/s)2。将这些单位代入上式得,即比例系数k的单位是kg/m3,B正确。2一气球自身质量不计,载重为G,并以加速度a加速上升,欲使气球以同样大小的加速度加速下降,气球的载重应增加()ABC D【解析】选D。设气球受到的浮力为F,加速上升时,FGa;载重增加G时,加速下降,则(GG)Fa,联立两式得G,D选项正确。2.如图,鸟沿虚线斜向上加速飞行,空气对其作用力可能是()AF1BF2CF3DF4【解析】选
3、B。鸟沿虚线斜向上加速飞行,加速度沿着虚线向上,故合力F沿着虚线向上;鸟受重力和空气对其作用力,根据三角形定则作图, 故选B。3.(2021襄阳高一检测)如图所示,电梯与水平地面成角,一人站在电梯上,电梯从静止沿斜面开始匀加速上升,到达一定速度后再匀速上升。若以N表示水平梯板对人的支持力,G为人受到的重力,f为电梯对人的静摩擦力,则下列结论正确的是()A加速过程中,NGB加速过程中,人受到的支持力小于人的重力C加速过程中,摩擦力方向水平向右D匀速过程中,摩擦力方向水平向右【解析】选C。加速过程中,人的加速度斜向上,将加速度分解到水平和竖直方向得:axa cos ,方向水平向右,即摩擦力水平向右
4、;aya sin ,方向竖直向上,则由牛顿第二定律可得,NGmay,故说明支持力大于重力,故A、B错误,C正确;匀速过程中,人受力平衡,水平方向不受摩擦力,故D错误。【加固训练】用轻绳系一质量为m的砝码并向上提起,当绳中张力为Tmg时,砝码匀速上升。若绳中张力变为2T,则砝码匀加速上升,其加速度a的大小为()AagBagCgaBBAmB DmAmB【解析】选A。根据牛顿第二定律:Fmgma,则aFg;图像的斜率等于质量的倒数,则由图像可知,mAB,选项A正确,B错误;故选A。二、计算题(本题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)7(14分)质量m2 kg的物
5、体同时受到向右的作用力F12 N和向左的作用力F24 N作用时,求:(1)F1使物体产生的加速度,F2使物体产生的加速度。(2)物体运动的加速度。【解析】(1)根据牛顿第二定律的独立性,由F1产生的加速度a11 m/s2,根据加速度与力同向性,知F1使物体产生的加速度方向向右;同理F2产生的加速度a22 m/s2,方向向左。(2)物体实际的加速度是这两个加速度的矢量和,即aa2a11 m/s2,方向向左。答案:(1)1 m/s2,向右2 m/s2,向左(2)1 m/s2,向左8(16分)粗糙的水平地面上一物体在水平拉力作用下做直线运动,水平拉力F及运动速度v随时间变化的图像如图甲和图乙所示。重
6、力加速度g取10 m/s2。求:(1)前2 s内物体运动的加速度和位移。(2)物体的质量m和物体与地面间的动摩擦因数。【解析】(1)根据速度时间图像的斜率等于加速度,知前2 s内物体运动的加速度:a m/s22 m/s2,前2 s内物体的位移为:xat2222 m4 m。(2)根据牛顿第二定律得:前2 s内:F1mgma,第24 s内:F2mg,由题图得 F115 N,F25 N,代入解得:m5 kg,0.1。答案:(1)2 m/s24 m(2)5 kg0.1综合突破练(15分钟40分)9(6分)如图所示,一个热气球与沙包的总质量为m,在空气中以大小为的加速度加速下降。为了使它匀速下降,则应该
7、抛掉的沙的质量为(假定空气对热气球的浮力恒定,不计空气的其他作用)()ABCD【解析】选A。开始时热气球与沙包整体加速下降,设空气对热气球的浮力为f。根据牛顿第二定律有mgfma,解得f;要使它匀速下降,则需要重力等于浮力,所以应该抛掉的沙的质量为mm,选项A正确,B、C、D错误。10(6分)如图所示,卡车沿水平路面向左做直线运动,车厢上平放着质量为m的木箱,与卡车保持相对静止。车厢尾部的竖直支架上用细线悬挂有一个质量也为m的小球,频闪相机拍下的某一张照片上发现小球偏向后方,细线与竖直方向夹角为,则关于这一瞬间的分析正确的是()A.车一定做加速运动B木箱受到的摩擦力为mg tan C细线的拉力
8、可能为D小球可能受力平衡【解析】选C。若小球与车相对静止,两者的加速度相同,取小球为研究对象,受力如图,由牛顿第二定律知,小球的合力水平向左,加速度水平向左,则小球向左做加速运动。也可能卡车做匀速运动,小球振动,故A错误;若小球与车相对静止,以小球为研究对象,根据牛顿第二定律得mg tan ma,得ag tan ,细线的拉力为T,再以木箱为研究对象,由牛顿第二定律得:木箱受到的摩擦力fmamg tan ,由于车的运动情况不清楚,所以木箱受到的摩擦力可能为mg tan ,细线的拉力可能为,故B错误,C正确;由于此瞬间的合力不为零,所以受力一定不平衡,故D错误。11(6分)(多选)如图所示,一辆小
9、车静止在水平地面上,bc是固定在小车上的水平横杆,质量为M的物块穿在杆上,通过细线悬吊着质量为m的小物体,小物体在小车的水平底板上,小车未动时细线恰好在竖直方向上。现使小车向右运动,全过程中物块始终未相对杆bc移动,物块、小物体与小车保持相对静止,已知a1a2a3a41248,物块M受到的摩擦力大小依次为f1、f2、f3、f4,则以下结论正确的是()Af1f212Bf2f312Cf3f412 D2【解析】选A、C。甲、乙两图中,M水平方向只受静摩擦力作用,根据牛顿第二定律得:f1Ma1;f2Ma2;丙、丁两图中,对m和M整体受力分析,受总重力(Mm)g、支持力N、摩擦力f,如图所示:根据牛顿第
10、二定律,有:f(Mm)a;即f3(Mm)a3,f4(Mm)a4;又a1a212,则f1f212,故A正确;a2a324,f2f3M2(Mm),故B错误;f3f4a3a44812,故C正确;对小物体m隔离受力分析,可得tan ,tan ,而a3a448,所以 tan2tan ,不能得出2,故D错误。故选A、C。12(22分)如图所示,小明用大小为30 N的水平恒力F,拉着质量为9 kg的物块在水平桌面上向右做匀速直线运动。g取10 m/s2。下列计算结果可用根式表示,求:(1)物块受到的摩擦力的大小。(2)物块与桌面间的动摩擦因数。(3)若在物块运动过程中的某一时刻,保持拉力F大小不变,而瞬间将
11、其方向改为与水平桌面成45角(图中虚线所示),求此后物块的加速度。【解析】(1)由平衡条件得:Ff所以物块受到的摩擦力的大小:f30 N。(2)由公式fFN又FNmg解得:。(3)对物块受力分析由牛顿第二定律得:Fcos45(mgFsin45)ma解得:a m/s2。答案:(1)30 N(2)(3) m/s2【加固训练】如图所示是公路上的“避险车道”,车道表面是粗糙的碎石,其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险。某次汽车避险过程可以简化为如图所示的模型。汽车在公路上行驶到A点时的速度v154 km/h,汽车下坡行驶时受到的合外力为车重的0.05倍,汽车行驶到“避险车道”底端B时的速度v272 km/h。已知避险车道BC与水平面的倾角为30,汽车行驶在避险车道上受到的阻力是车重的0.3倍。(g取10 m/s2)求:(1)汽车在公路AB段运动的时间t。(2)汽车在避险车道上运动的最大位移x。【解析】(1)汽车在AB段做匀加速直线运动a10.5 m/s2t s10 s(2)汽车在避险车道上做匀减速直线运动mgsin30F阻ma2,x代入数据解得x25 m答案:(1)10 s(2)25 m关闭Word文档返回原板块