高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第二定律课后复习题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第二定律课后复习题，共13页。试卷主要包含了单选题，填空题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．由牛顿第二定律可知，无论多么小的力都可以使物体产生加速度，但用较小的力去推地面上很重的物体时，物体仍然静止，这是因为（ ）
A．物体所受合外力为零
B．物体有加速度，但太小，不易被察觉
C．推力小于物体的重力
D．推力小于摩擦力
2．静止在光滑水平面上的物体，在开始受到水平拉力的瞬间，下列说法正确的是( )
A．物体立刻产生加速度，但此时速度为零
B．物体立刻运动起来，有速度，但加速度还为零
C．速度与加速度都为零
D．速度与加速度都不为零
3．如图，重为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平拉力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后，用30N的水平拉力，就可以使木箱继续做匀速直线运动。当用65N的水平力拉着木箱运动时，木箱的加速度为(取g＝10m/s2)
A．6.5m/s2B．3.5m/s2C．3.0m/s2D．0.3m/s2
4．如图所示，质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态，现将绳AO烧断，在绳AO烧断的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的拉力F＝B．弹簧的拉力F＝mgsinθ
C．小球的加速度为零D．小球的加速度a＝gsinθ
5．载人飞船从地面加速升空的过程中，座椅对宇航员的弹力F与宇航员所受的重力G之间的大小关系，下列说法正确的是（ ）
A．F一定大于GB．F一定等于G
C．F一定小于GD．F可能等于G
6．在水平地面上匀速向左运动的小车内，用绳子AB、BC拴住一个重球，如图所示，绳BC呈水平状态，绳AB的拉力为T1，绳BC的拉力为T2．若小车由匀速向左运动变为匀加速向左运动，但重球相对小车的位置不发生变化，则两绳的拉力与匀速时相比（ ）
A．T1变大，T2变小 B．T1不变，T2变小
C．T1变大，T2变大 D．T1变大，T2不变
7．在光滑水平桌面上，物块A用轻绳和物块B连接，轻绳跨过定滑轮，物块B悬空，如图甲所示，系统从静止释放，运动的加速度为；若将物块B去掉，对轻绳施加一个和物块B重力相等的拉力，如图乙所示，物块A从静止开始运动的加速度为，则（ ）
A．B．C．D．无法判断
8．如图所示，一个m=3kg的物体放在粗糙水平地面上，从t=0时刻起，物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动，在0～3s时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图所示．已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等．则（ ）
A．在0～3s时间内，物体的速度先增大后减小
B．3s末物体的速度最大，最大速度为
C．2s末F最大，F的最大值为12N
D．前2s内物体做匀变速直线运动，力F大小保持不变
9．在动摩擦因数的水平面上有一个质量为的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示，此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。当剪断轻绳的瞬间，取，以下说法不正确的是（ ）
A．此时轻弹簧的弹力大小为20N
B．小球的加速度大小为8m/s2，方向向左
C．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度大小为10m/s2，方向向右
D．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度为0
10．如图所示，一根不计质量的轻杆AC垂直插入竖直墙内，杆的另一端装一质量不计的光滑小滑轮，一根轻细绳BCD跨过滑轮，绳子B端固定在墙上，且BC段与墙之间的夹角为60°，CD段竖直且足够长.一质量为带孔的小球穿在细绳CD段上，小球以加速度匀加速下滑，不计空气阻力，.则滑轮对轻杆的作用力大小为（ ）
A．B．C．D．
二、填空题
11．如图所示，质量为m的物体P与车厢的竖直面间的动摩擦因数为μ，要使物体P不下滑，车厢的加速度的最小值为________ m/s2 (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
三、多选题
12．如图甲所示，物体原来静止在水平面上，现用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力．根据图乙中的数据可计算出（g=10m/s2） （ ）
A．物体的质量为2 kg
B．物体的质量为0.5 kg
C．物体与水平面间的动摩擦因数为0.3
D．物体与水平面间的动摩擦因数为0.35
四、解答题
13．利用牛顿第二定律可以测定太空中物体的质量，实验方法如下，宇宙飞船m1去接触正在轨道上运行的火箭组m2（后者的发动机已熄火）．接触以后，开动飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速，如图所示，若能知道飞船质量m1、推进器的平均推力F，以及在推进器开动时间t内的飞船和火箭组的速度变化△v，则可求得火箭的质量m2．
现在在地面上模拟该实验过程．在摩擦可忽略的水平面上，用一水平恒力推一质量为2. 0kg的A物体，A物体在3s内速度增大了1. 5m/s．把一质量未知的B物体放到A上，用相同的恒力推A，A、B共同加速，在3s内速度增大了1m/s．求：
(1)水平恒力的大小；
(2)物体B的质量．
14．如图所示，质量为m=4kg的物体置于水平地面上，它们之间的动摩擦因数为μ=0.5，对物体施加20N的斜向上的力F， F与水平面夹角为α=370，物体开始运动，已知g=10m/s2，sin370=0.6，cs370=0.8．求:
（1）物体受地面的摩擦力的大小;
（2）物体运动的加速度大小．
15．如图所示，升降机以加速度a匀加速上升，质量为m的物块A置于升降机内倾角为α的固定斜面上，并相对斜面静止，重力加速度为g．试求：物块A受到支持力、摩擦力的大小分别为多少？
16．如图所示，木板AB倾斜放置，倾角为30°，物块放在斜面上处于静止状态，将木板绕A端在竖直面内沿逆时针方向缓慢转动，当倾角为37°时物块刚好要向下滑动，此时再给物块施加一个斜向右上、与斜面夹角也为37°的拉力，物块刚好要向上滑动，拉力的大小为24N，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）物块与斜面间的动摩擦因数；
（2）物块质量大小．
参考答案
1．A
【详解】
牛顿第二定律F＝ma中，F为合外力。用较小的力去推地面上很重的物体时，物体仍然静止，这是因为推力小于最大静摩擦力，合外力为零，推力等于静摩擦力，物体静止。
故选A。
2．A
【详解】
物体静止在光滑水平面，受到水平拉力的瞬间，合力等于拉力，根据牛顿第二定律：加速度大小与合力大小成正比，加速度与合力是瞬时关系，可知物体立刻产生加速度，而物体由于惯性，此瞬间还保持原来的状态，速度为零．故A正确，BCD错误。
3．B
【详解】
由题意可知，木箱与地面间的滑动摩擦力为30N，由牛顿第二定律得
故选B。
4．A
【详解】
根据共点力的平衡，求得弹簧的弹力，烧断绳子的瞬间，弹簧来不及发生形变，弹力不变；烧断前，绳子的拉力T=mgtanθ．烧断后的瞬间，弹簧弹力不变，弹力与重力的合力与烧断前的绳子拉力等值反向，所以烧断后的瞬间，小球的合力为mgtanθ，根据牛顿第二定律，加速度a=gtanθ．故A正确，BCD错误．故选A．
5．A
【详解】
载人飞船从地面加速升空的过程中，加速度方向向上，根据牛顿第二定律得：
可以知道F一定大于G，故A正确，BCD错误。
故选A。
6．B
【分析】
本题以小球为研究对象，分析受力，根据牛顿第二定律得到绳AB的拉力和绳BC的拉力与加速度的关系，即分析两绳拉力的变化情况；
【详解】
以小球为研究对象，分析受力：重力mg、绳AB的拉力和绳BC的拉力，如图：
设小车的加速度为a，绳AB与水平方向的夹角为，根据平衡条件以及牛顿第二定律得：，
得到：，
可见，绳AB的拉力与加速度a无关，则保持不变．
绳BC的拉力随着加速度的增大而减小，则变小，故B正确，ACD错误．
【点睛】
本题在正确分析受力的基础上，根据平衡条件以及牛顿第二定律，运用正交分解法研究两绳拉力的变化．
7．A
【详解】
在图甲中，把A、B看成一个整体，由牛顿第二定律得
可得
在图乙中，拉力
拉着轻绳带动A做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得
可得
比较两加速度可得
故选A。
8．B
【详解】
AB．由图可知，在0～3s内始终加速，3s末速度最大，最大为图象围成“面积”，即，A错误，B正确；
C．动摩擦因素未知，不能计算动摩擦力大小，因而不能确定拉力F的大小，C错误；
D．但滑动摩擦力不变，0～2s加速度变大，则拉力大小变大，D错误．
选B.
【点睛】
加速度—时间图象主要考查的是：图线与时间轴围成的面积表示速度，并结合牛顿第二定律进行分析求解.
9．C
【详解】
A．在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力
故A正确，不符合题意；
B．剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为20N，小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用，小球所受的最大静摩擦力为
根据牛顿第二定律得小球的加速度为
合力方向向左，所以向左加速，故B正确，不符合题意；
CD．剪断弹簧的瞬间，轻绳对小球的拉力瞬间为零，此时小球所受的合力为零，则小球的加速度为零，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。
故选C。
10．B
【分析】
先根据牛顿第二定律求解绳子的拉力，然后将绳子的拉力进行合成，得到绳子对滑轮的压力，然后对滑轮分析，根据共点力平衡条件得到杆对滑轮的作用力大小．
【详解】
对小球，由牛顿第二定律：mg-T=ma，解得T=8N，故绳子的张力T=8N；将绳子的拉力进行合成，如图所示：
故绳子对滑轮的压力为T=8N；滑轮受绳子的压力和杆的支持力而平衡，故杆对滑轮的作用力大小为8N，由牛顿第三定律可知滑轮对轻杆的作用力大小为8N，故B正确；故选B．
【点睛】
本题关键是先求解绳子的拉力，明确滑轮的受力情况，结合平行四边形定则和共点力平衡条件分析．
11．
【详解】
对物块，在竖直方向上有：f=mg，因为f=μN，解得最小弹力为：，根据牛顿第二定律得：N=ma，解得最小加速度为：．
12．AC
【详解】
对物体受重力、地面的支持力、向右的拉力和向左的摩擦力，根据牛顿第二定律得：
F-μmg=ma
解得：
由a与F图线，得到
①
②
①②联立得，m=2kg，μ=0.3，故A、C正确；B、D错误；
故选AC．
13．(1)1.0N (2)1.0kg
【详解】
(1) A物体在3s内速度增大了1. 5m/s，则A物体的加速度
据牛顿第二定律有
(2) A、B共同加速，在3s内速度增大了1m/s，则整体的加速度
据牛顿第二定律有
代入数据解得
14．（1）14N（2）0.5m/s2
【详解】
对物体进行物体受力分析，并对力F进行分解，如图所示

则，Fx = Fcsα=16N
Fy = Fsinα=12N
物体在竖直方向上平衡，可知 Fsinα+FN=mg
水平面对物体的支持力为FN=28N
物块在水平面上的摩擦力为f=μFN=14N
15．支持力为，摩擦力
【分析】
考虑斜面对物块支持力N，摩擦力f，不妨设二者的合力为F，用F列牛顿第二定律，再用力的合成与分解的知识求N、f即可．
【详解】
设斜面对物块支持力为N，摩擦力为f，设二者的合力为F．
如图所示，
由牛顿第二定律得
F-mg=ma
根据力的合成与分解
N=Fcsα
f=Fsinα
解得：N=m（g+a）csα
f=m（g+a）sinα．
【点睛】
本题考查牛顿第二定律，力的合成与分解，难度不大．注意为了简化起见，我们可以先设出支持力N与摩擦力f的合力F，这样在列牛顿第二定律公式的时候就会简便、直观很多．
16．(1)0.75 (2)2.5kg
【详解】
（1）当木板的倾角为37°时物块刚好要下滑，对物块由平衡条件得：
mgsin37°=μmgcs37°
解得：μ=0.75
（2）由题意沿斜面方向有：
Fcs37°=f+mgsin37°
垂直斜面方向：
Fsin37°+N=mgcs37°
又 f=μN
联立解得：m=2.5kg