2019版新教材高中物理 第4章 第3節(jié) 牛頓第二定律習(xí)題（含解析）新人教版必修第一冊

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1、牛頓第二定律 1．(多選)質(zhì)量為1 kg的物體受3 N和4 N的兩個共點(diǎn)力的作用，物體的加速度可能是(　　) A．5 m/s2 B．7 m/s2 C．8 m/s2 D．9 m/s2 答案　AB 解析　3 N和4 N兩個力的合力范圍是1～7 N，由a＝可知，質(zhì)量為1 kg的物體加速度范圍是1～7 m/s2，A、B正確。 2.如圖所示，質(zhì)量相等的三個物塊A、B、C，A與天花板之間、B與C之間均用輕彈簧相連，A與B之間用細(xì)線相連，當(dāng)系統(tǒng)靜止后，突然剪斷A、B間的細(xì)線，則此瞬間A、B、C的加速度分別為(取向下為正)(　　) A．－g、2g、0 B．－2g、2g、0 C．－2g、

2、2g、g D．－2g、g、g 答案　B 解析　設(shè)A、B、C的質(zhì)量均為m，剪斷細(xì)線前，對B、C整體受力分析，受到總重力和細(xì)線的拉力而平衡，故細(xì)線的拉力大小T＝2mg；再對物塊A受力分析，受到重力、細(xì)線的拉力和彈簧的拉力。剪斷細(xì)線后，重力和彈簧的彈力不變，細(xì)線的拉力減為零，故物塊B受到的合力大小為2mg，向下，物塊A受到的合力大小為2mg，向上，物塊C受到的力不變，合力為零，故物塊B有向下的大小為2g的加速度，物塊A有向上的大小為2g的加速度，物塊C的加速度為零，故B正確。 3.(多選)物體A、B、C均靜止在同一水平面上，它們的質(zhì)量分別為mA、mB、mC，與水平面的動摩擦因數(shù)分別為

3、μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分別拉物體A、B、C，所得加速度a與拉力F的關(guān)系如圖所示，其中A、B兩物體的圖線平行，則以下關(guān)系正確的是(　　) A．mA

4、A．甲、乙兩圖中物體A均受摩擦力，且方向均與F相同 B．甲、乙兩圖中物體A均受摩擦力，且方向均與F相反 C．甲、乙兩圖中物體A均不受摩擦力 D．甲圖中物體A不受摩擦力，乙圖中物體A受摩擦力，方向和F方向相同 答案　A 解析　對物體A作受力分析，由題設(shè)可知，甲圖中，物體B對物體A的靜摩擦力方向向左，方向與F相同，使物體A與物體B一起以相同的加速度向左運(yùn)動；乙圖中，物體B對物體A的靜摩擦力與物體A的重力沿斜面向下的分力的合力使物體A與物體B一起以相同的加速度做沿斜面向上的加速運(yùn)動，物體A所受靜摩擦力方向與F相同，故A正確。 5.如圖所示，放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑，

5、若在物塊上再施加一個豎直向下的恒力F，則(　　) A．物塊可能勻速下滑 B．物塊仍以加速度a勻加速下滑 C．物塊將以大于a的加速度勻加速下滑 D．物塊將以小于a的加速度勻加速下滑 答案　C 解析　未加F時，物塊受重力、支持力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律有：a＝＝gsinθ－μgcosθ，由題可知a>0，則有sinθ－μcosθ>0。當(dāng)施加F后，加速度a′＝＝gsinθ－μgcosθ＋＝a＋，已知sinθ－μcosθ>0，則有a′>a，即加速度增大，C正確，A、B、D錯誤。 6．三個完全相同的物塊1、2、3放在水平桌面上，它們與桌面間的動摩擦因數(shù)都相同。現(xiàn)用大小相同的外力F沿圖示

6、方向分別作用在物塊1和2上，用的外力沿水平方向作用在物塊3上，使三者都做加速運(yùn)動，令a1、a2、a3分別代表物塊1、2、3的加速度，則(　　) A．a(chǎn)1＝a2＝a3 B．a(chǎn)1＝a2，a2>a3 C．a(chǎn)1>a2，a2a2，a2>a3 答案　C 解析　分析1、2、3三個物塊的受力情況如圖甲、乙、丙所示。則Ff1＝μ(mg－Fsin60°)，F(xiàn)f2＝μ(mg＋Fsin60°)，F(xiàn)f3＝μmg。由牛頓第二定律得：Fcos60°－Ff1＝ma1，F(xiàn)cos60°－Ff2＝ma2，－Ff3＝ma3。因Fcos60°＝，F(xiàn)f2>Ff3>Ff1，故a1>a3>a2，C正確。

7、 7.在動摩擦因數(shù)μ＝0.2的水平面上有一個質(zhì)量m＝1 kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ＝45°角的不可伸長的輕繩一端相連，此時小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，且水平面對小球的彈力恰好為零。在剪斷輕繩的瞬間(g取10 m/s2)，下列說法中正確的是(　　) A．小球受力個數(shù)不變 B．小球立即向左運(yùn)動，且a＝8 m/s2 C．小球立即向左運(yùn)動，且a＝10 m/s2 D．若剪斷的是彈簧，則剪斷瞬間小球加速度的大小a＝10 m/s2 答案　B 解析　在剪斷輕繩前，小球受重力、繩子的拉力以及彈簧的彈力且處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡得，彈簧的彈力F＝mgtan45°＝10×1 N＝10 N。剪

8、斷輕繩的瞬間，彈簧的彈力仍然為10 N，小球此時受重力、支持力、彈簧彈力和摩擦力四個力作用，小球的受力個數(shù)發(fā)生改變，故A錯誤；小球所受的最大靜摩擦力為f＝μmg＝0.2×10 N＝2 N

9、正確的是(　　) A．甲車的加速度大小為 B．甲車的加速度大小為0 C．乙車的加速度大小為 D．乙車的加速度大小為0 答案　BC 解析　對甲圖中人和車組成的系統(tǒng)受力分析，在水平方向的合外力為0(人的推力F是內(nèi)力)，故a甲＝0，A錯誤，B正確；乙圖中，人拉輕繩的力為F，則繩拉人和繩拉車的力均為F，對人和車組成的系統(tǒng)受力分析，水平方向合外力為2F，由牛頓第二定律知：a乙＝，則C正確，D錯誤。 9．一個人用一條質(zhì)量可不計(jì)的細(xì)繩從井中豎直向上提一桶水，細(xì)繩所能承受的最大拉力為300 N。已知水桶裝滿水后，水與水桶的總質(zhì)量為20 kg。則人向上提升的最大加速度為多大(重力加速度g取10 m/s2)? 答案　5 m/s2 解析　根據(jù)牛頓第二定律知F－mg＝ma， 即F＝mg＋ma， 加速度越大，需用的拉力就越大。 最大拉力Fmax＝mg＋mamax， 代入數(shù)值得amax＝5 m/s2， 即人向上提水桶的最大加速度為5 m/s2。 - 5 -