高中人教版 (新课标)3 牛顿第二定律综合训练题

这是一份高中人教版 (新课标)3 牛顿第二定律综合训练题，共7页。试卷主要包含了选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第一模块    第3章   第2单元一、选择题1．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，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成正比B．由m＝可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比C．由a＝可知，m一定时物体的加速度与其所受合力成正比，F一定时与其质量成反比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的合力而求出解析：F＝ma和m＝都是计算式，合外力F与m、a无关，质量m由物体决定，与F、a 无关，A、B错，D对．由牛顿第二定律知，C对．答案：CD2．如图20所示，质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑的水平面上，如果它们分别受到水平推力F1和F2作用，且F1>F2，则1施于2的作用力大小为(　　)图20A．F1        B．F1－F2C.(F1－F2)       D.(F1＋F2)解析：设每个物体的质量为m，因为F1>F2，物体1和2一起以相同的加速度a向右做匀加速直线运动，将1和2作为一个整体，根据牛顿第二定律，有：F1－F2＝2ma，∴a＝.要求1施于2的作用力FN，应将1和2隔离，以物体2为研究对象，则：FN－F2＝ma，∴FN＝F2＋ma＝(F1＋F2)．答案：D 3．(2008年全国卷Ⅰ)如图21所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在这段时间内小车可能是(　　)图21A．向右做加速运动     B．向右做减速运动C．向左做加速运动     D．向左做减速运动解析：小球水平方向受到向右的弹簧弹力F，由牛顿第二定律可知，小球必定具有向右的加速度，小球与小车相对静止，故小车可能向右加速运动或向左减速运动．答案：AD4．(2010年广东深圳)如图22所示，物体A放在斜面上，与斜面一起向右做匀加速运动，物体A受到斜面对它的支持力和摩擦力的合力方向可能是(　　)图22A．斜向右上方     B．竖直向上C．斜向右下方      D．上述三种方向均不可能解析：物体A受到竖直向下的重力G、支持力FN和摩擦力三个力的作用，它与斜面一起向右做匀加速运动，合力水平向右，由于重力没有水平方向的分力，支持力FN和摩擦力Ff的合力F一定有水平方向的分力，F在竖直方向的分力与重力平衡，F向右斜上方，A正确．答案：A5．如图23所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是(　　)图23A．小车静止时，F＝mgcosθ，方向沿杆向上B．小车静止时，F＝mgcosθ，方向垂直杆向上C．小车向右以加速度a运动时，一定有F＝D．小车向左以加速度a运动时，有F＝，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为α＝arctan解析：由题意可知，小球与车具有相同的运动状态，小车静止，球也静止．对球进行受力分析，静止时所受合力为零，即杆对球的作用力应与球所受的重力平衡．重力竖直向下，杆对球的作用力应竖直向上，A、B错．当车向右加速时，球的加速度也向右，那么球所受的合力应向右，大小为ma.球所受的合力由球受到的重力和杆的作用力合成，根据合成法则，杆的作用力大小应为，方向斜向右上方，与竖直方向的夹角为arctan；若加速度为a＝gtanθ，则杆对球的作用力一定沿杆的方向．车向左加速与向右加速分析一样．答案：D6．如图24所示，三个完全相同物块1、2、3放在水平桌面上，它们与桌面间的动摩擦因数都相同．现用大小相同的外力F沿图示方向分别作用在1和2上，用F的外力沿水平方向作用在3上，使三者都做加速运动，令a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度，则(　　)图24A．a1＝a2＝a3      B．a1＝a2，a2>a3C．a1>a2，a2<a3     D．a1>a2，a2>a3解析：对物块进行受力分析，根据牛顿第二定律可得：a1＝＝－μga2＝＝－μga3＝＝－μg，比较大小可得C选项正确．答案：C7．如图25所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO、bO、cO，其下端都固定于底部圆心O，而上端则搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°.若有三个小孩同时从a、b、c处开始下滑(忽略阻力)，则(　　)图25A．a处小孩最先到O点B．b处小孩最后到O点C．c处小孩最先到O点D．a、c处小孩同时到O点解析：三块滑板跟圆柱形仓库构成的斜面底边长度均为圆柱形底面半径，则＝gt2sinθ，t2＝，当θ＝45°时，t最小，当θ＝30°和60°时，sin2θ的值相同，故只有D正确．答案：D8．原来静止的物体受到外力F的作用，图26所示为力F随时间变化的图象，则与F—t图象对应的v—t图象是下图中的(　　)图26解析：由F—t图象可知，在0～t内物体的加速度a1＝，做匀加速直线运动；在t～2t内物体的加速度a2＝，但方向与a1反向，做匀减速运动，故选B.答案：B9．如图27所示，小车上有一定滑轮，跨过定滑轮的绳其一端系一重球，另一端系在弹簧测力计上，弹簧测力计固定在小车上，开始时小车处于静止状态．当小车匀加速向右运动时(　　)图27A．弹簧测力计读数及小车对地面压力均增大B．弹簧测力计读数及小车对地面压力均变小C．弹簧测力计读数变大，小车对地面的压力不变D．弹簧测力计读数不变，小车对地面的压力变大解析：小车静止时，弹簧测力计的示数等于小球的重力，对地面的压力等于球和车的总重力；当小车向右加速时，由牛顿第二定律知，弹簧测力计弹力等于m，由于球和车竖直方向加速度均为零，小车对地面的压力仍等于二者的总重力，故C正确．答案：C10．如图28所示，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫．已知木板的质量是猫的质量的2倍．当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变．则此时木板沿斜面下滑的加速度为(　　)图28A.sinα　　B．gsinα　　C.gsinα　　D．2gsinα解析：设猫的质量为m，则木板的质量为2m.先取猫为研究对象，因猫对地静止，所以木板对猫必有沿着斜面向上的作用力，大小为F＝mgsinα；再以木板为研究对象，由牛顿第三定律，猫对木板必有沿斜面向下的作用力F，据牛顿第二定律对木板列方程有F＋2mgsinα＝2ma，a＝gsinα.答案：C 二、计算题11．(2010年滨州模拟)放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图29所示．重力加速度g＝10 m/s2.求：                  图29                    (1)物块在运动过程中受到的滑动摩擦力的大小；(2)物块在3～6 s中的加速度大小；(3)物块与地面间的动摩擦因数．解析：(1)由v－t图象可知，物块在6～9 s内做匀速运动，由F－t图象知，6～9 s的推力F3＝4 N，故Ff＝F3＝4 N                                                                 ①(2)由v－t图象可知，3～6 s内做匀加速运动，由a＝                                                                 ②得a＝2 m/s2                                                                 ③ (3)在3～6 s内，由牛顿第二定律有F2－Ff＝ma④且Ff＝μFN＝μmg                                                   ⑤由④⑤式求得μ＝0.4                                                  ⑥答案：(1)Ff＝4 N　(2)a＝2 m/s2　(3)μ＝0.412．如图30所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d，重力加速度为g. 图30解析：令x1表示未加F时弹簧的压缩量，由胡克定律和牛顿定律可知mAgsinθ＝kx1①令x2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量，a表示此时A的加速度，由胡克定律和牛顿定律kx2＝mBgsinθ                                                                                                                                                                                                                                ②可知F－mAgsinθ－kx2＝mAa                                                                              ③由②③式可得a＝                                     ④由题意，d＝x1＋x2                                                                               ⑤由①②⑤式可得d＝                                     ⑥答案：a＝　d＝