2021学年第四章 运动和力的关系3 牛顿第二定律同步达标检测题

这是一份2021学年第四章 运动和力的关系3 牛顿第二定律同步达标检测题，共12页。试卷主要包含了5 m/s2　　　　　　B，5,物体的加速度大小是多少?等内容，欢迎下载使用。
第四章　运动和力的关系3　牛顿第二定律基础过关练题组一　对牛顿第二定律的理解1.(多选)下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是(　　)A.由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量和加速度成正比B.由m=可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比C.由a=可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比D.由m=可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得2.(2022湖北麻城期中)(多选)初始时静止在光滑水平面上的物体,受到一个逐渐减小的方向不变的水平力的作用,则这个物体的运动情况为(　　)A.速度不断增大,但增大得越来越慢B.加速度不断增大,速度不断减小C.加速度不断减小,速度不断增大D.加速度不变,速度先减小后增大题组二　牛顿第二定律的简单应用3.(2022山东寿光期中)如图,鸟沿虚线斜向上加速飞行,空气对其作用力可能是(　　)A.F1　　　　　　B.F2C.F3　　　　　　D.F44.(2021四川攀枝花期末)如图,重为100 N的木箱放在水平地面上,至少要用35 N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30 N的水平拉力,就可以使木箱继续做匀速直线运动。取g=10 m/s2,当用65 N的水平力拉着木箱运动时,木箱的加速度大小为(　　)A.6.5 m/s2　　　　　　B.3.5 m/s2C.3.0 m/s2　　　　　　D.0.3 m/s25.(2022北京清华附中期末)一雨滴从空中由静止开始沿竖直方向落下,若雨滴下落过程中所受重力保持不变,且空气对雨滴的阻力随其下落速度的增大而增大,则如图所示的图像中能正确反映雨滴整个下落过程运动情况的是(　　)6.(2022山东聊城期中)如图所示,质量为4 kg的物体静止于水平面上。现用大小为40 N、与水平方向夹角为37°斜向上的力拉物体,使物体沿水平面做匀加速运动(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。(1)若水平面光滑,物体的加速度是多大?(2)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体的加速度大小是多少?     7.(2022湖南岳阳期中)如图所示,一个物体从斜面的顶端由静止开始下滑,斜面倾角θ=30°,斜面始终静止不动,重力加速度g=10 m/s2。(1)若斜面光滑,物体下滑过程的加速度有多大?(2)若物体与斜面间的动摩擦因数μ=,物体下滑过程中的加速度又是多大?           题组三　瞬时加速度问题8.(2022四川江油月考)如图所示,质量分别是m和2m的两个物体用一根轻质弹簧连接后再用细绳悬挂,稳定后将细绳剪断,则剪断的瞬间,下列说法正确的是(g是重力加速度)(　　)A.质量为m的物体加速度是0B.质量为2m的物体加速度是gC.质量为m的物体加速度是3gD.质量为2m的物体加速度是3g9.(2022陕西汉中期中)如图所示,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2。重力加速度大小为g。则有(　　)A.a1=0,a2=gB.a1=g,a2=gC.a1=0,a2=gD.a1=g,a2=g10.(2021山东济南外国语学校月考)如图甲、乙所示,质量为m的小球均处于平衡状态。现将细线L2剪断,则剪断L2的瞬间(　　)甲乙A.甲图小球加速度为a=g sin θ,垂直L1斜向下方B.乙图小球加速度为a=g sin θ,垂直L1斜向下方C.甲图小球加速度为a=g tan θ,水平向右D.乙图小球加速度为a=g tan θ,水平向左 能力提升练题组一　牛顿第二定律的应用1.(2022四川成都期末)一质量为1 kg的物体,在5个共点力的作用下保持静止。若同时撤去其中大小分别为6 N和5 N的两个力,其余的力保持不变,则此时该物体的加速度大小不可能为(　　)A.13 m/s2　　　　　　B.8 m/s2C.3 m/s2　　　　　　D.2 m/s22.(2022江苏南通检测)物块从某一高度自由落下,落在竖立于地面的轻弹簧上,如图所示,在A点物块开始与弹簧接触,到B点时物块速度变为零,则物块从A运动到B的过程中,下列说法正确的是(　　) A.一直匀加速B.一直匀减速C.加速度先增大后减小D.加速度先减小后增大3.(2022江苏阜宁期中)底板光滑的小车上有一个质量为1 kg的木块,其两头用两个完全相同的最大测量值均为20 N的弹簧测力计甲和乙系住。小车在水平地面上做匀速直线运动时,这两个弹簧测力计的示数均为10 N。当小车做匀加速直线运动时,测力计甲的示数变为8 N,这时小车运动的加速度大小是(　　)A.2 m/s2　　　　　　B.4 m/s2C.6 m/s2　　　　　　D.8 m/s24.(2022上海复旦附中一模)在如图所示的箱子里有一光滑斜面,通过水平细绳系住一质量分布均匀的小球。箱子水平向右匀速运动时细绳对球的拉力为T,斜面对球的支持力为N。当箱子水平向右做匀减速直线运动时(　　)A.T增大,N不变　　　　　　B.T不变,N减小C.T减小,N不变　　　　　　D.T不变,N增大5.(2022浙江临海期中)质量为m的人站在自动扶梯上,已知鞋底与扶梯地板间的动摩擦因数为μ,扶梯与水平面夹角为θ,假设人随扶梯以加速度a一起向上运动,这时人所受的支持力大小和摩擦力大小分别为(重力加速度为g)(　　)A.ma sin θ,ma cos θB.mg+ma sin θ,ma cos θC.mg+ma sin θ,μmgD.ma sin θ,μmg6.(2021湖南邵东创新实验学校月考)如图,将质量m=0.1 kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间的动摩擦因数μ=0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上、与杆夹角θ=53°的拉力F,使圆环以a=4.4 m/s2的加速度沿杆运动,g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,求F的大小。     7.(2022广东广州华南师大附中期中)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示。两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°。重力加速度为g。求:(1)当卡车沿平直公路匀速行驶时,工件对斜面Ⅰ、Ⅱ的压力F1、F2的大小分别为多少?(2)当卡车沿平直公路做匀加速直线运动,且加速度a大小为g时,斜面Ⅰ、Ⅱ对工件的弹力F3、F4的大小分别为多少?         题组二　瞬时加速度问题8.(2022广东汕头期末)如图所示,细绳一端固定在墙上,另一端拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑,静止时细绳与竖直方向的夹角为53°,已知重力加速度为g,cos 53°=0.6,sin 53°=0.8,下面说法不正确的是(　　)A.小球静止时弹簧的弹力为mgB.小球静止时细绳的拉力为mgC.剪断细绳瞬间小球的加速度为gD.剪断弹簧瞬间小球的加速度为g9.(2022湖北襄阳期末)(多选)如图,光滑水平面上质量分别为m和2m的两小球由一根轻质弹簧相连接(弹簧始终在弹性限度内),在沿弹簧轴线方向的水平拉力F作用下一起做匀加速直线运动,加速度大小为a;现在突然撤去拉力F,此瞬间两小球的加速度大小分别为a1和a2,不计空气阻力,则(　　)A.a1=a2=0　　　　　　B.a1=a,a2=0C.a1=a,a2=　　　　　　D.a1=,a2=10.(2022四川成都期中)如图所示,A、B、C三球的质量均为m,轻质弹簧一端固定在斜面顶端,另一端与A球相连,A、B间由一轻质细线连接,B、C间由一轻杆相连。倾角为θ的光滑斜面固定在地面上,弹簧、细线与轻杆均平行于斜面,初始系统处于静止状态,重力加速度为g。细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是(　　)A.A球的加速度沿斜面向上,大小为g sin θB.C球的受力情况未变,加速度为0C.B、C两球的加速度均沿斜面向下,大小均为2g sin θD.B、C之间杆的弹力大小为0
答案全解全析基础过关练1.CD　牛顿第二定律的表达式F=ma表明了各物理量之间的数量关系,即已知两个量可求第三个量。作用在物体上的合外力,可由物体的质量和加速度计算,但并不由它们决定,A错误。质量是物体本身的属性,由物体本身决定,与物体是否受力无关,B错误。由牛顿第二定律知物体的加速度与其所受合外力成正比,与其质量成反比,质量可由其他两个量求得,故C、D正确。易混易错对牛顿第二定律理解的三大误区误认为先有力,后有加速度物体的加速度和合外力是同时产生的,不分先后误认为质量与力成正比,与加速度成反比物体的质量是由自身决定的,与物体所受的合外力和运动的加速度无关误认为作用力与质量和加速度都成正比物体所受合外力的大小是由物体的受力情况决定的,与物体的质量和加速度无关 2.AC　水平面光滑,说明物体不受摩擦力作用,物体所受到的水平力即为合外力。水平力逐渐减小,由F=ma可知,当合外力逐渐减小时,a也逐渐减小,但物体速度逐渐增大,增大得越来越慢。方法技巧合外力、加速度、速度的关系(1)力与加速度为因果关系:力是因,加速度是果,只要物体所受的合外力不为零,就会产生加速度。加速度与合外力方向是相同的,大小与合外力成正比。(2)力与速度无因果关系:合外力的方向与速度方向可以相同,可以相反,还可以有夹角。合外力的方向与速度的方向相同时,物体做加速运动,相反时物体做减速运动。3.B　鸟沿虚线斜向上加速飞行,加速度沿虚线向上,故合力F沿虚线向上;鸟受重力和空气对它的作用力,根据力的合成法则,可知空气对其作用力可能为F2,故选B。4.B　由题意可知,木箱与地面间的滑动摩擦力为30 N,由牛顿第二定律得a== m/s2=3.5 m/s2,故选B。5.A　根据牛顿第二定律得a=,速度增大,阻力增大,加速度减小,雨滴做加速度减小的加速运动,当加速度减小到零时,雨滴做匀速直线运动,故A正确。6.答案　(1)8 m/s2　(2)6 m/s2解析　(1)水平面光滑时,物体的受力情况如图甲所示由牛顿第二定律有F cos 37°=ma1解得a1=8 m/s2(2)水平面不光滑时,物体的受力情况如图乙所示F cos 37°-Ff=ma2FN'+F sin 37°=mgFf=μFN'联立解得a2=6 m/s27.答案　(1)5 m/s2　(2)2.5 m/s2解析　(1)斜面光滑时,沿斜面方向,根据牛顿第二定律得mg sin θ=ma1所以a1=g sin θ=10× m/s2=5 m/s2。(2)斜面粗糙时,物体受重力、支持力和摩擦力,沿斜面方向,根据牛顿第二定律得mg sin θ-Ff=ma2垂直斜面方向,有FN=mg cos θ且有Ff=μFN联立解得a2=g sin θ-μg cos θ=2.5 m/s2。8.C　稳定时,根据共点力平衡得弹簧的弹力大小F=2mg。剪断细绳的瞬间,弹簧的弹力不变,对于质量为m的物体,所受的合力为3mg,根据牛顿第二定律可得加速度a1==3g;对于质量为2m的物体,剪断细绳瞬间,合力为零,所以加速度a2=0。故选C。9.C　在抽出木板的瞬间,木块1受重力和弹力,mg=F(F为弹簧的弹力大小),a1=0;木块2受重力和弹力,根据牛顿第二定律得a2==g,故C正确。10.A　题图甲中,将L2剪断的瞬间,小球受力发生突变,沿绳L1方向的合力为零,小球所受的合力为F合A=mg sin θ,由牛顿第二定律得mg sin θ=ma1,得a1=g sin θ,故C错误,A正确;题图乙中,剪断L2瞬间,弹簧弹力不突变,小球受重力与弹簧弹力作用,合力大小等于原来细线L2中的拉力,为F合B=mg tan θ,由牛顿第二定律得mg tan θ=ma2,得a2=g tan θ,方向水平向右,故B、D错误。易混易错　　题图甲中,剪断L2后,小球所受合力的方向不是水平向右的。  能力提升练1.A　根据平衡条件得知,其余力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反,则撤去大小分别为6 N和5 N的两个力后,物体的合力大小范围为1 N≤F合≤11 N,根据牛顿第二定律得物体的加速度范围为1 m/s2≤a≤11 m/s2,则加速度大小不可能为13 m/s2,故选A。2.D　物块从A处下降到B处的过程中,开始阶段弹簧的弹力小于物块的重力,合力向下,小球向下加速;随着弹力的增大,合外力减小,加速度减小;当弹簧的弹力和物块的重力相等时,加速度为零;之后弹力大于重力,物块开始减速,直至速度减为零,此过程弹力越来越大,故合力越来越大,加速度增大。综上可知,物块先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动,故D正确,A、B、C错误。3.B　因弹簧的弹力与其形变量成正比,当弹簧测力计甲的示数由10 N变为8 N时,其形变量减小,则弹簧测力计乙的形变量必然增大,且它们形变量变化的大小相等,所以弹簧测力计乙的示数应为12 N。木块在水平方向所受到的合外力为F合=F乙-F甲=12 N-8 N=4 N,根据牛顿第二定律,得木块的加速度大小为a==4 m/s2,小车与木块相对静止,加速度相等,所以小车的加速度为4 m/s2。故选B。4.C　设斜面的倾角为θ,匀速运动时,对小球进行受力分析,如图所示,可知N1 cos θ=mg,N1 sin θ=T1,解得N1=,T1=mg tan θ;向右做匀减速直线运动时,对小球进行受力分析,小球受力方向不变,竖直方向有N2 cos θ=mg,根据牛顿第二定律,水平方向有N2 sin θ-T2=ma,解得N2=,T2=mg tan θ-ma,因此支持力N不变,而绳子拉力T减小。故选C。5.B　人的加速度为a,方向沿扶梯向上,人在水平方向上的加速度a1=a cos θ,竖直方向上的加速度a2=a sin θ。在水平方向上,根据牛顿第二定律,得摩擦力f=ma1=ma cos θ;在竖直方向上,根据牛顿第二定律得N-mg=ma2,则支持力N=mg+ma sin θ,故选B。6.答案　1 N或9 N解析　若杆对环无弹力作用,则F sin 53°=mg,得出F=1.25 N当F<1.25 N时,杆对环的弹力向上,受力如图在水平方向,由牛顿第二定律有F cos θ-μFN=ma在竖直方向,由平衡条件有FN+F sin θ=mg解得F=1 N当F>1.25 N时,杆对环的弹力向下,受力如图在水平方向,由牛顿第二定律有F cos θ-μFN'=ma在竖直方向,由平衡条件有F sin θ=mg+FN'解得F=9 N。7.答案　(1)mg　mg　(2)mg　mg解析　(1)以工件为研究对象,受力分析如图甲所示。根据共点力的平衡条件可知,斜面Ⅰ、Ⅱ对工件的弹力大小分别为F1'=mg cos 30°=mg,F2'=mg cos 60°=mg根据牛顿第三定律可知F1=F1'=mg,F2=F2'=mg甲(2)以工件为研究对象,受力分析如图乙所示。在水平方向上,根据牛顿第二定律有F3 sin 30°-F4 sin 60°=ma在竖直方向上,根据平衡条件有F3 cos 30°+F4 cos 60°=mg解得F3=mg,F4=mg乙8.D　小球静止时,受力如图所示:由平衡条件得,弹簧的弹力大小为F=mg tan 53°=mg,细绳的拉力大小为T==mg,故A、B正确;剪断细绳瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与剪断前细绳的拉力大小相等、方向相反,此瞬间小球的加速度大小为a==g,故C正确;剪断弹簧瞬间,细绳的弹力发生突变,使球沿细绳方向的合力为零,T'=mg cos 53°,沿垂直细绳方向获得加速度,有a'==g,使球绕悬点下摆,故D错误。选D。9.CD　由于弹簧的弹力不突变,撤去拉力F的瞬间,质量为m的小球加速度仍为a,因此质量为2m的小球加速度大小为,A、B错误,C正确。撤去拉力F之前,根据牛顿第二定律得F=3ma,而弹簧的弹力T=ma,可得a=,T=;撤去拉力F瞬间,质量为m的小球加速度不变,即a1=a=;对于质量为2m的小球,根据牛顿第二定律可得T=2ma2,解得a2=,D正确。10.D　烧断细线前,对A球受力分析,受到重力GA、垂直斜面向上的支持力NA、沿斜面向上的弹力F和细线的拉力TA,据平衡条件有F=GA sin θ+TA=3mg sin θ;细线烧断瞬间,弹簧弹力不突变,有F-GA sin θ=ma,故A球此时加速度为a=2g sin θ,方向沿斜面向上,故A错误;细线烧断瞬间,B、C球及轻杆组成的整体只受到重力和支持力,则整体以加速度a=g sin θ向下运动,B、C之间没有相互作用力,故B、C错误,D正确。