粤教版必修1第四节 牛顿第二定律课后复习题

2020-2021学年新人教版必修第一册

4.3牛顿第二定律 课时作业3（含解析）

1．如图所示，用两根细线和悬挂一薄板。下列说法正确的是（　　）

A．薄板的重心一定在和的延长线交点处

B．的拉力大于的拉力

C．剪断瞬间，薄板的加速度方向一定沿斜向下

D．若保持位置不变，缓慢移动至竖直方向，则的拉力先减小后增大

2．用水平拉力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动，某时刻起力F随时间均匀减小，方向不变，物体所受的摩擦力f随时间变化的图像如右图中实线所示（动摩擦因数不变）．则该过程对应的v-t图像是（）

A． B．

C． D．

3．质量为2kg的物体，受到4个力的作用而处于静止状态，当撤去其中一个力F1后，其它力保持不变，物体运动的加速度为2m/s2，方向向北，则F1的大小和方向为 (    )

A．2N、方向向北 B．2N、方向向南

C．4N、方向向南 D．4N、方向向北

4．如图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进．突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是

A．m B．ma

C．m D．m(g+a)

5．湖北大悟十八潭风景区内玻璃栈道旁有一盘山滑道，是游客必经之地，假设该盘山滑道各处倾斜度一致，倾角都为37°，全长105m，游客下滑过程中，若不采取任何措施，与滑道间的摩擦因数μ1=0.7，可躺下利用专用衣服背部使整体动摩擦因数变为μ2=0.8，到达底部的安全速度不超过6m/s，则游客在下滑过程中采取措施的路程最小应该为（　　）（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

A．20m B．30m C．40m D．50m

6．如图所示的装置中，A、B两物块的质量分别为4kg、2kg，不计弹簧和细绳质量以及一切摩擦，重力加速度取g=10m/s2。先用手托住物块A使系统处于静止状态，然后迅速释放A，则释放A的瞬间，下列说法正确的是（　　）

A．弹簧的弹力大小为30N

B．弹簧的弹力大小为40N

C．A的加速度大小为5m/s2

D．B的加速度大小为10m/s2

7．某同学研究物体的运动，让一个质量为2kg的物体在水平恒力的作用下沿光滑水平面做直线运动，物体的图线如图所示，t是从某时刻开始计时物体运动的时间，x为物体在时间t内的位移，由此可知（　　）

A．0~5s内物体的位移为45m

B．5s末物体的速度为4.5m/s

C．0~10s内物体的速度变化量为3m/s

D．物体受到的恒力大小为1.2N

8．用细绳拴一个质量为m的小球，小球将一固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了x（小球与弹簧不拴连，弹簧劲度系数为k），如图所示。将细绳剪断瞬间（     ）

A．弹簧弹力发生变化 B．小球速度不为零

C．小球立即获得的加速度 D．小球加速度为

9．静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，当拉力开始作用的瞬间，下列说法正确的是（　　）

A．物体立即获得速度 B．物体立即获得加速度

C．物体加速度仍为零 D．物体同时获得速度和加速度

10．建筑工人利用轻质动滑轮提升建筑材料的情景如图甲所示。绕过轻滑轮的轻绳一端固定，通过拉动另一端使水桶由静止开始竖直上升，两侧轻绳始终保持竖直，水桶的加速度a随水桶上升的高度h的变化关系图像如图乙所示。已知水桶及桶内材料的总质量为5kg，重力加速度g=10，不计一切阻力及摩擦，以下说法正确的是（　　）

A．水桶上升4m时的速度大小为m/s

B．水桶上升4m时的速度大小为m/s

C．水桶上升4m时，人对绳的拉力大小为55N

D．水桶上升4m时，人对绳的拉力大小为27.5N

11．质量分别为M和m的物块形状大小均相同，将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子平行于倾角为α的斜面，M恰好能静止在斜面上，不考虑M、m与斜面之间的摩擦。若互换两物块位置，按图乙所示放置，然后释放M，斜面仍保持静止。则下列说法正确的是（　　）

A．轻绳的拉力等于Mg B．轻绳的拉力等于mg

C．M运动的加速度大小为 D．M运动的加速度大小为

12．如图用三根细线a、b、c将两个小球1和2连接并悬挂，其中小球1的重力=7N，小球2的重力=9N，两小球处于静止，已知细线a与竖直方向的夹角为，细线c水平，重力加．速度为g，sin=0.6，则（　　）

A．细线a对小球1的拉力为20N

B．细线b对小球2的拉力为15N

C．细线c对小球2的拉力为10N

D．剪断绳b后的瞬间，小球2的加速度为g

13．如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行，初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图乙所示，已知，则（　　）

A．时刻，小物块离A处的距离达到最大

B．时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大

C．时间内，小物块受到的摩擦力方向一直向右

D．时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用

14．热气球下面吊着一个箱子，在地面从静止开始竖直向上运动，一段时间后，悬吊箱子的绳子断开，箱子运动的v－t图象如图所示，运动过程中箱子受到的空气阻力恒定，g取10m/s2，则下列判断正确的是（     ）

A．t＝3s时刻，箱子上升到最高点 B．箱子上升的最大高度为24m

C．空气阻力与箱子重力之比为1：4 D．悬吊箱子的绳子张力与箱子重力之比为8：5

15．如图所示，踢毽子是人们喜爱的一项体育活动，毽子被踢出后竖直向上运动，达到最高点后又返回原处。若运动过程中毽子受到的空气阻力大小与速度的大小成正比，且始终小于毽子的重力，则下列说法正确的是（　　）

A．毽子踢出后受到三个力的作用

B．毽子到最高点时，所受合外力不为零

C．毽子在上升过程中，加速度减小

D．毽子在下降过程中，加速度增大

16．如图所示，水平横杆固定，小环、套在杆上（其直径略大于杆的直径），用两段不可伸长的轻绳连接小球、、构成等边三角形且质量均为，整个装置处于静止状态，重力加速度用表示。求：

(1)轻绳对的拉力大小；

(2)受到的摩擦力的大小；

(3)用手按住环，突然剪断轻绳瞬间，球的加速度大小。

参考答案

1．D

【解析】

【分析】

【详解】

A．薄板受到重力、AC细线的拉力和BD细线的拉力三个力作用，三个力不平行，平衡时力所在的直线交于一点，所以薄板的重心一定在通过AC和BD延长线的交点的竖直线上，但不一定在AC和BD的延长线交点处，故A错误；

B．根据水平方向受力平衡可得

TBDsin60°=TACcos45°

可得

TBD＜TAC

故B错误；

C．剪断BD瞬间，薄板的速度为零，向心力为零，合力等于重力垂直于AC向下的分力，所以此瞬间，板的加速度方向一定垂直于AC方向向下，而不是沿BD斜向下，故C错误；
D．若保持AC位置不变，缓慢移动BD至竖直方向，作出三个不同位置板的受力合成图，如图所示，AC的拉力T和BD拉力F的合力与重力G总等大反向，由图知，BD的拉力先减小后增大，故D正确。

故选D。

2．B

【解析】

从图中看出，摩擦力从t2时刻开始逐渐减小，t1～t2时间内不变，知F从t1时刻开始减小的，做减速运动，受滑动摩擦力，所以在t1～t2时间内摩擦力f的大小不变，当F均匀减小时，F小于滑动摩擦力，根据牛顿第二定律得知：f-F=ma，F减小，f不变，加速度a增大，v-t图象的斜率增大．t2时刻物体的速度刚好变为零，然后摩擦力变为静摩擦力，大小随F的变化而变化．故B正确，ACD错误．故选B．

3．C

【解析】

【分析】

【详解】

根据牛顿第二定律得到其余两个力的合力大小F合=ma=4N，方向向北．而原来物体处于平衡状态，F1、F2两个力的合力与其余两个力的合力大小相等，方向相反，所以F1、F2的合力是4N，方向向南。

故选C。

4．C

【解析】

【分析】

【详解】

西瓜受到重力和其它西瓜给它的作用力而减速运动，加速度水平向右，其合力水平向右，作出西瓜A受力如图所示：

由牛顿第二定律可得： , 所以： ，故ABD错误，C正确．故选C．

【点睛】

无论是已知运动求受力情况，还是已知受力求运动情况，加速度都是联系力与运动的桥梁，正确受力分析，根据牛顿第二定律列方程是解题关键.

5．B

【解析】

【分析】

【详解】

当游客采取措施后到达底部的速度恰好为，此时对应采取措施的路程最小，设为，设未采取措施前加速度为，采取措施后的加速度为，中途最大速度为，两段过程分别根据牛顿第二定律有

已知盘山滑道，根据运动学公式有

联立以上几式并带入数据解得

故选B。

6．C

【解析】

【分析】

【详解】

AB．释放物体A的瞬间，弹簧弹力不发生突变，仍为释放前弹力

故AB错误；

C．对物体A，有

解得

故C正确；

D．对物体B，由于弹簧弹力不能突变，物体B的受力情况没有发生改变，，故D错误。

故选C。

7．D

【解析】

【分析】

【详解】

A．由图知，t=5s时

则0-5s内物体的位移为

x=4.5t=4.5×5m=22.5m

故A错误。
B．根据匀变速直线运动位移时间公式x=v0t+at2变形得到

则图线的纵轴截距表示初速度，所以有

v0=3m/s

图线的斜率为

解得

a=0.6m/s2

物体做匀加速直线运动，5s末物体的速度为

v=v0+at=（3+0.6×5）m/s=6m/s

故B错误。
C．0～10s内物体的速度变化量为

△v=at=0.6×10m/s=6m/s

故C错误。
D．物体受到的恒力大小为

F=ma=2×0.6N=1.2N

故D正确。
故选D。

8．D

【解析】

【分析】

【详解】

因为弹簧的弹力需要形变，剪断细绳瞬间，弹簧弹力不变。所以初态小球平衡，剪断绳后，小球合外力与绳中拉力等大反向，即

所以由牛顿第二定律可知加速度

但此时速度为零。

故选D。

9．B

【解析】

【分析】

【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。
故选B。

10．AD

【解析】

【分析】

【详解】

AB．由初速为零的匀加速直线运动规律可知

结合图像面积可求得水桶上升4m时的速度大小

故A正确；

CD．由牛顿第二定律可知

即

故C错误，D正确。

故选AD。

11．BCD

【解析】

【分析】

【详解】

互换位置前，M静止在斜面上，则有

互换位置后，对M有

对m有

又

联立解得

故选BCD。

12．ABD

【解析】

【分析】

【详解】

AC．将两小球和细线b视为整体，对整体受力分析如图所示

根据共点力的平衡条件有

故A正确，C错误；

B．对小球2进行受力分析如下

根据共点力的平衡条件有

故B正确；

D．剪断绳b后的瞬间，b、c两条绳子的拉力均变为零，小球2只受重力作用，加速度为g，故D正确。

故选ABD。

13．BC

【解析】

【分析】

【详解】

A．相对地面而言，小物块在小时间内，向左做匀减速运动，时间内，又反向向右做匀加速运动，当其速度与传送带速度相同时（即时刻），小物块向右做匀速运动，故小物块在时刻离A处距离最大，选项A错误。

BCD．相对传送带而言，在时间内，小物块一直向左运动，故小物块一直受向右的滑动摩擦力，在时间内，小物块相对于传送带静止；小物块不受摩擦力作用，因此时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大值，BC正确，D错误。

故选BC。

14．BD

【解析】

【分析】

【详解】

A．t=4s时刻，箱子上升到最高点，故A错误；

B．箱子上升的最大高度为

故B正确；

C．绳断后

则

故C错误；

D．向上加速运动时

解得

故D正确。

故选BD。

15．BC

【解析】

【分析】

【详解】

A．毽子踢出后，受到重力和空气阻力两个力的作用，选项A错误；

B．毽子到最高点时，空气阻力为零，只受重力作用，合外力不为零，选项B正确；

C．毽子在上升过程中，根据牛顿第二定律得

mg+kv=ma

毽子在上升过程中速度逐渐减小，故加速度逐渐减小，选项C正确；

D．毽子在下降过程中，根据牛顿第二定律得

mg-kv=ma

毽子在下降过程中速度逐渐增大，故加速度逐渐减小，选项D错误。

故选BC。

16．(1)；(2)；(3)

【解析】

【分析】

【详解】

(1)对C

得

(2)对A：

得

(3)对C：

得