1、4.3 牛頓第二定律 同步練習(xí)一、選擇題1以下對(duì)牛頓第二定律的表達(dá)式Fma及其變形公式的理解，正確的選項(xiàng)是)A由Fma可知，物體所受的合力與物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成正比B由meq f(F,a)可知，物體的質(zhì)量與其所受合力成正比，與其運(yùn)動(dòng)的加速度成反比C由aeq f(F,m)可知，m一定時(shí)物體的加速度與其所受合力成正比，F(xiàn)一定時(shí)與其質(zhì)量成反比D由meq f(F,a)可知，物體的質(zhì)量可以通過(guò)測(cè)量它的加速度和它所受的合力而求出解析：Fma和meq f(F,a)都是計(jì)算式，合外力F與m、a無(wú)關(guān)，質(zhì)量m由物體決定，與F、a無(wú)關(guān)，A、B錯(cuò)，D對(duì)由牛頓第二定律知，C對(duì)答案：CD2如下圖，質(zhì)量相同的

2、物體1和2緊靠在一起放在光滑的水平面上，如果它們分別受到水平推力F1和F2作用，且F1F2，那么1施于2的作用力大小為()AF1 BF1F2C.eq f(1,2)(F1F2) D.eq f(1,2)(F1F2)解析：設(shè)每個(gè)物體的質(zhì)量為m，因?yàn)镕1F2，物體1和2一起以相同的加速度a向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，將1和2作為一個(gè)整體，根據(jù)牛頓第二定律，有：F1F22ma，aeq f(F1F2,2m).要求1施于2的作用力FN，應(yīng)將1和2隔離，以物體2為研究對(duì)象，那么：FNF2ma，F(xiàn)NF2maeq f(1,2)(F1F2)答案：D3如下圖，一輛有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右

3、端與一小球相連，設(shè)在某一段時(shí)間內(nèi)小球與小車相對(duì)靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，假設(shè)忽略小球與小車間的摩擦力，那么在這段時(shí)間內(nèi)小車可能是)A向右做加速運(yùn)動(dòng) B向右做減速運(yùn)動(dòng)C向左做加速運(yùn)動(dòng) D向左做減速運(yùn)動(dòng)解析：小球水平方向受到向右的彈簧彈力F，由牛頓第二定律可知，小球必定具有向右的加速度，小球與小車相對(duì)靜止，故小車可能向右加速運(yùn)動(dòng)或向左減速運(yùn)動(dòng)答案：AD4如下圖，物體A放在斜面上，與斜面一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，物體A受到斜面對(duì)它的支持力和摩擦力的合力方向可能是()A斜向右上方 B豎直向上C斜向右下方 D上述三種方向均不可能解析：物體A受到豎直向下的重力G、支持力FN和摩擦力三個(gè)力的作用，它與斜面一起向右

4、做勻加速運(yùn)動(dòng)，合力水平向右，由于重力沒(méi)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(xiàn)在豎直方向的分力與重力平衡，F(xiàn)向右斜上方，A正確答案：A5如下圖，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為，在斜桿下端固定有質(zhì)量為m的小球，以下關(guān)于桿對(duì)球的作用力F的判斷中，正確的選項(xiàng)是()A小車靜止時(shí)，F(xiàn)mgcos，方向沿桿向上B小車靜止時(shí)，F(xiàn)mgcos，方向垂直桿向上C小車向右以加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有Feq f(ma,sin)D小車向左以加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，有Feq r(ma)2(mg)2)，方向斜向左上方，與豎直方向的夾角為arctaneq f(a,g)解析：由題意可知，小球與車具有

5、相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，小車靜止，球也靜止對(duì)球進(jìn)行受力分析，靜止時(shí)所受合力為零，即桿對(duì)球的作用力應(yīng)與球所受的重力平衡重力豎直向下，桿對(duì)球的作用力應(yīng)豎直向上，A、B錯(cuò)當(dāng)車向右加速時(shí)，球的加速度也向右，那么球所受的合力應(yīng)向右，大小為ma.球所受的合力由球受到的重力和桿的作用力合成，根據(jù)合成法那么，桿的作用力大小應(yīng)為eq r(ma)2(mg)2)，方向斜向右上方，與豎直方向的夾角為arctaneq f(a,g)；假設(shè)加速度為agtan，那么桿對(duì)球的作用力一定沿桿的方向車向左加速與向右加速分析一樣答案：D6如下圖，三個(gè)完全相同物塊1、2、3放在水平桌面上，它們與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同現(xiàn)用大小相同的外力F沿圖

6、示方向分別作用在1和2上，用eq f(1,2)F的外力沿水平方向作用在3上，使三者都做加速運(yùn)動(dòng)，令a1、a2、a3分別代表物塊1、2、3的加速度，那么()Aa1a2a3 Ba1a2，a2a3Ca1a2，a2a2，a2a3解析：對(duì)物塊進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得：a1eq f(Fcos60(mgFsin60),m)eq f(1r(3)F,2m)ga2eq f(Fcos60(mgFsin60),m)eq f(1r(3)F,2m)ga3eq f(f(1,2)Fmg,m)eq f(F,2m)g，比擬大小可得C選項(xiàng)正確答案：C7如下圖，圓柱形的倉(cāng)庫(kù)內(nèi)有三塊長(zhǎng)度不同的滑板aO、bO、cO，其下端都固

7、定于底部圓心O，而上端那么擱在倉(cāng)庫(kù)側(cè)壁上，三塊滑板與水平面的夾角依次是30、45、60.假設(shè)有三個(gè)小孩同時(shí)從a、b、c處開始下滑(忽略阻力)，那么()Aa處小孩最先到O點(diǎn)Bb處小孩最后到O點(diǎn)Cc處小孩最先到O點(diǎn)Da、c處小孩同時(shí)到O點(diǎn)解析：三塊滑板跟圓柱形倉(cāng)庫(kù)構(gòu)成的斜面底邊長(zhǎng)度均為圓柱形底面半徑，那么eq f(R,cos)eq f(1,2)gt2sin，t2eq f(4R,gsin2)，當(dāng)45時(shí)，t最小，當(dāng)30和60時(shí)，sin2的值相同，故只有D正確答案：D8原來(lái)靜止的物體受到外力F的作用，如下圖為力F隨時(shí)間變化的圖象，那么與Ft圖象對(duì)應(yīng)的vt圖象是以下圖中的)解析：由Ft圖象可知，在0t內(nèi)物

8、體的加速度a1eq f(F,m)，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；在t2t內(nèi)物體的加速度a2eq f(F,m)，但方向與a1反向，做勻減速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)選B.答案：B9如下圖，小車上有一定滑輪，跨過(guò)定滑輪的繩其一端系一重球，另一端系在彈簧測(cè)力計(jì)上，彈簧測(cè)力計(jì)固定在小車上，開始時(shí)小車處于靜止?fàn)顟B(tài)當(dāng)小車勻加速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)()A彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)及小車對(duì)地面壓力均增大B彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)及小車對(duì)地面壓力均變小C彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)變大，小車對(duì)地面的壓力不變D彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)不變，小車對(duì)地面的壓力變大解析：小車靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于小球的重力，對(duì)地面的壓力等于球和車的總重力；當(dāng)小車向右加速時(shí)，由牛頓第二定律知，彈簧測(cè)力計(jì)彈力等于me

9、q r(a2g2)，由于球和車豎直方向加速度均為零，小車對(duì)地面的壓力仍等于二者的總重力，故C正確答案：C10如下圖，在傾角為的固定光滑斜面上，有一用繩子拴著的長(zhǎng)木板，木板上站著一只貓木板的質(zhì)量是貓的質(zhì)量的2倍當(dāng)繩子突然斷開時(shí)，貓立即沿著板向上跑，以保持其相對(duì)斜面的位置不變那么此時(shí)木板沿斜面下滑的加速度為()A.eq f(g,2)sinBgsinC.eq f(3,2)gsinD2gsin解析：設(shè)貓的質(zhì)量為m，那么木板的質(zhì)量為2m.先取貓為研究對(duì)象，因貓對(duì)地靜止，所以木板對(duì)貓必有沿著斜面向上的作用力，大小為Fmgsin；再以木板為研究對(duì)象，由牛頓第三定律，貓對(duì)木板必有沿斜面向下的作用力F，據(jù)牛頓第

10、二定律對(duì)木板列方程有F2mgsin2ma，aeq f(3,2)gsin.答案：C二、計(jì)算題11.放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，力F的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如下圖重力加速度g10 m/s2.求：(1)物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的滑動(dòng)摩擦力的大??；(2)物塊在36 s中的加速度大小；(3)物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)解析：(1)由vt圖象可知，物塊在69 s內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，由Ft圖象知，69 s的推力F34 N，故FfF34 N(2)由vt圖象可知，36 s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，由aeq f(vtv0,t)得a2 m/s2(3)在36 s內(nèi)，由牛頓第二定律有F2Ffma且FfFNmg由式求得答案：(1)Ff4 N(2)a2 m/s2(3)12如下圖，在傾角為的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量分別為mA、mB，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)開始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng)，求物塊B剛要離開C時(shí)物塊A的加速度a和從開始到此時(shí)物塊A的位移d，重力加速度為g.解析：令x1表示未加F時(shí)彈簧的壓縮量，由胡克定律和牛頓定律可知mAg