物理4.3 牛顿第二定律课时练习

【名师】4.3牛顿第二定律-1课时练习

一．单项选择

1．如图所示，一条鱼在水中正沿直线水平向左加速游动．在这个过程中，关于水对鱼的作用力的方向，下图中合理的是

A.  B.  C.  D.

2．某飞行器兴趣小组设计了一个质量为m的火箭，可提供恒定的推动力，大小为F=1.5mg，推动力持续时间为t。并且该火箭采用二级推进的方式，即当火箭飞行经过时，火箭丢弃掉的质量，剩余时间，火箭推动剩余的继续飞行。若不考虑燃料消耗引起的质量变化，重力加速度取g，则该火箭竖直点火起飞后最高可上升的高度为（　　）

A． B． C． D．

3．如图所示，一足够长的木板，上表面与木块之间的动摩擦因数为，重力加速度为，木板与水平面成角，让木块从木板的底端以大小恒定的初速度沿木板向上运动，随着的改变，木块沿木板向上滑行的距离x将发生变化，则x的最小值为（　　 ）

A． B． C． D．

4．以下关于物理学研究方法的叙述正确的是（　 　）

A．在探究加速度．力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究运用了类比的方法

B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段可近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法

C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法

D．根据速度的定义式，当△t非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了微量放大的方法

5．如图所示，长为．质量为2m的平板车放在光滑水平面上，质量为的物块放在平板车上表面的左端，给物块和平板车向右相同的初速度，同时给物块施加一个水平向右的恒力，经过时间，平板车运动的距离为，此时物块刚好滑离平板车，不计物块的大小，物块与平板车间的动摩擦因数为，重力加速度为，则水平拉力的大小为（    ）

A． B．

C． D．

6．两倾斜的平行杆上分别套着a．b两相同圆环，两环上均用细线悬吊着相同的小球，如图所示。当它们都沿杆向下滑动，各自的环与小球保持相对静止时，a的悬线与杆垂直，b的悬线沿竖直方向，下列说法正确的是（　　）

A．a环沿杆做匀速直线运动

B．b环与杆有摩擦力

C．d球处于失重状态

D．细线对c．d球的弹力大小相等

7．如图所示，一轻绳跨过光滑定滑轮，一端连接质量为m的物块a，另一端连接质量为2m的物块b。将a从水平桌面上的P点由静止释放，经过时间t1运动到Q点，此时b仍在空中；再将a．b的位置对调，让b从水平桌面上的点由静止释放，经过时间t2运动到Q点。已知t2=2t1，a．b与水平桌面间的动摩擦因数相同，且均可视为质点，则该动摩擦因数最接近（　　 ）

A．0.2 B．0.3 C．0.5 D．0.7

8．某质点做直线运动的v-t图像如图所示，0～4s内的图线为直线，7s末图线的切线平行于时间轴。关于质点在0～8s内的运动，下列说法正确的是（　　）

A. 6s末和8s末质点的运动方向相反 B. 7s末质点受到的合力最大

C. 质点在0～4s内的加速度大小为1.25m/s2 D. 质点在0～4s内的位移大小为14m

9．如图所示，一只杯子固定在水平桌面上，将一块薄纸板盖在杯口上并在纸板上放一枚鸡蛋，现用水平向右的拉力将纸板快速抽出，鸡蛋（水平移动距离很小，几乎看不到）落入杯中，这就是惯性演示实验。已知鸡蛋（可视为质点）离纸板左端的距离为，鸡蛋和纸板的质量均为，所有接触面的动摩擦因数均为，重力加速度为，若鸡蛋移动的距离不超过就能保证实验成功，则所需拉力的最小值为（    ）

A． B． C． D．

10．如图所示是跳水运动员入水时的情形，她接触到水面时的速度为10m/s，完全入水时速度为3m/s，从接触水面到完全入水历时0.2s，运动员质量为60kg，则运动员在入水过程中（　　）

A．加速度方向一直竖直向下 B．加速度大小不变

C．所受合力不断减小 D．速度先增大后减小

11．如图所示，左图为大型游乐设施跳楼机，右图为其结构简图。跳楼机由静止从a自由下落到b，再从b开始以恒力制动竖直下落到c停下。已知跳楼机和游客的总质量为m，ab高度差为2h，bc高度差为h，重力加速度为g。则（　　）

A．从b到c，跳楼机和游客处于失重状态

B．从a到b，跳楼机座椅对游客的作用力与游客的重力大小相等

C．从a到b与从b到c的运动时间之比为2∶1

D．从b到c，跳楼机受到制动力的大小等于2mg

12．如图所示，质量均为m的圆环P．Q套在倾角为＝30°的固定直杆上，P．Q分别通过轻绳与质量均为3m的小球A．B相连，P．Q均沿杆向下滑动且分别与A．B保持相对静止，PA绳与杆垂直，QB绳竖直。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　 　）

A．P不受摩擦力

B．P的加速度大小为g

C．Q受到的摩擦力大小为mg

D．Q受到杆的作用力大小为mg

13．下列国际单位中不属于基本单位的是（　　）

A. N B. s C. m D. kg

14．一座大楼中有一部直通高层的客运电梯，电梯的简化模型如图甲所示。已知电梯在t=0时由静止开始上升，电梯的加速度a随时间t的变化如图乙所示。图甲中有一质量为M的乘客站在电梯里，电梯对乘客的支持力为F。根据a-t图像可以判断力F大小不变且F<Mg的时间段为（　 　）

A．1~8 s内 B．8~9 s内

C．15~16 s内 D．16~23 s内

15．2020年东京奥运会上，00后小将李雯雯获得女子87公斤级以上举重项目的冠军，就“抓”举而言，其技术动作可分为预备．提杠发力．下蹲支撑．起立．放下杠铃等动作，如图所示表示了其中的几个状态。在“提杠发力”阶段，运动员对杠铃施加恒力作用，使杠铃竖直向上加速运动：“下蹲支撑”阶段，运动员不再用力，杠铃继续向上运动，当运动员处于“下蹲支撑”处时，杠铃的速度恰好为零。为了研究方便，可将“提杠发力”．“下蹲支撑”两个阶段杠铃的运动简化为两段匀变速直线运动过程来处理，忽略空气阻力，重力加速度取，求：

（1）若运动员从开始“提杠发力”到“下蹲支撑”处的整个过程历时，杠铃总共升高，求杠铃获得的最大速度的大小；

（2）在（1）问的条件下，若杠铃的质量为，求运动员提杠发力时对杠铃施加的作用力大小。

16．下列属于国际单位制中基本单位的是（　　）

A. kg B.  C. N D.

17．关于力学单位制，下列说法正确的是（　　）

A. kg．m．N都是基本单位 B. kg．m．s都是基本单位

C. N．A．S都是导出单位 D. kg．．都是导出单位

18．国庆放假，小明坐公交车回家，行驶中，他手握固定于车厢顶部的扶杆，始终相对于汽车静止地站在车箱底板上，在他面前的车顶还有一个用细线悬挂的小球A，如图所示。设小明的质量为m，他的鞋底与公共汽车间的动摩擦因数为μ，若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角（取θ=60°），则此刻公共汽车对小明产生的作用力的大小和方向为（　　）

A. 大小等于μmg，方向水平向左 B. 大小等于mg，方向竖直向上

C. 大小等于，方向斜向左上方 D. 大小等于，方向斜向左上方

参考答案与试题解析

1．【答案】A

【解析】

【详解】试题分析：鱼受到重力和水对鱼的作用力的作用，二个力的合力沿水平方向向左，使得鱼产生一定的加速度，故水对鱼的力只可能是斜向上的，故选项A正确．

考点：力的合成．

【名师点睛】根据鱼的加速度方向可以确定鱼的合力方向，又因为鱼一定受到竖起向下的重力作用，故这另一个分力就是水对鱼的作用力，由此可知，水对鱼的作用力不可能是水平方向的，一定是斜向上，向左的．

2．【答案】A

【解析】

加速过程，由牛顿第二定律可得

根据运动学公式，则前上升的高度为

得到的速度为

后段，加速度为

则后上升的高度为

得到的速度为

减速过程上升的高度为

则总的高度为

BCD错误，A正确。

故选A。

3．【答案】B

【解析】

当变化时，取沿斜面向上为正方向，木块的加速度为a，则木块沿木块斜面方向由牛顿第二定律有

设木块的位移为x，有

根据数学关系知木块加速度最大时位移最小，有

根据数学关系有

其中

则

当

时加速度有最大值，且最大值为

所以此时

加速度最大值为

即有

代入数据解得

ACD错误，B正确。

故选B。

4．【答案】B

【解析】

A．在探究加速度．力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究运用了控制变量的方法，故错误；

B．在推导匀变速直线运动位移公式时，是把整个运动过程等分成很多小段，每一小段可近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这种研究方法叫微元法，故B正确；

C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫做理想模型法，故C错误；

D．根据速度的定义式，当△t非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法，故D错误。

故选B。

5．【答案】B

【解析】

设物块与平板车间的动摩擦力为，则

对物块

对平板车

解得

故选B。

6．【答案】B

【解析】

A．c球受重力和拉力两个力，两个力的合力不等于零，受力如图所示

c球与a环以共同的加速度向下滑，对c球有

则a环的加速度为gsinθ，做匀加速直线运动，故A错误；

BC．对球d单独进行受力分离，只受重力和竖直方向的拉力，因此球d的加速度为零，因为b和d相对静止，因此b的加速度也为零，可知b环受重力．支持力．拉力和摩擦力处于平衡，d球处于平衡状态，加速度为零，不是失重状态，故B正确．C错误；

D．细线对c球的拉力

对d球的拉力

细线对c．d球的弹力大小不相等，故D错误。

故选B。

7．【答案】B

【解析】

将a从水平桌面上的P点由静止释放时，由牛顿第二定律得

由运动学公式

将a．b的位置对调，让b从水平桌面上的点由静止释放时，由牛顿第二定律

由运动学公式

又

联立解得

故选B。

8．【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．由图可知6s末和8s末质点的速度都是负的，故6s末和8s末质点的运动方向相同，故A错误；

B．根据v-t图像的斜率表示加速度，可知7s末质点v-t图像的切线斜率为零，故7s末质点的加速度为零，根据牛顿第二定律，可知此时质点受到的合力为零，是最小的，故B错误；

C．根据v-t图像的斜率表示加速度，可知质点在0～4s内的加速度为

即此时的加速度大小为，故C错误；

D．根据v-t图像与t轴围成的面积表示位移，可知质点在0～4s内的位移大小为

故D正确。

9．【答案】C

【解析】

当纸板相对鸡蛋运动时，设鸡蛋的加速度为，纸板的加速度为。为确保实验成功，即鸡蛋移动的距离不超过，则纸板抽出时鸡蛋运动的最大距离

纸板运动距离为

联立解得

根据牛顿第二定律得，对鸡蛋有

得

，

对纸板有

解得

故选C。

10．【答案】D

【解析】

跳水运动员刚接触到水面时合力等于重力，随着入水深度的增加，浮力逐渐增大，合力逐渐减小．根据牛顿第二定律可知加速度逐渐减小．速度逐渐增大；当运动的受到的浮力与重力相等时，合力为零．加速度为零．速度最大；运动员再向下运动，浮力大于重力．合力反向增大．加速度反向增大．速度减小，故D正确，ABC错误。
故选D。

11．【答案】C

【解析】

A．从b到c，跳楼机受恒力做减速运动，加速度方向竖直向上，游客处于超重状态，故A错误；

B．从a到b，跳楼机做自由落体运动，游客处于完全失重状态，跳楼机座椅对游客的作用力为零，与游客的重力大小不等，故B错误；

C．设跳楼机在b位置时的速度大小为v，从b到c的加速度大小为a，根据运动学规律有

解得

从a到b与从b到c的运动时间之比为

故C正确；

D．设从b到c，跳楼机受到制动力的大小为F，根据牛顿第二定律有

解得

故D错误。

故选C。

12．【答案】A

【解析】

AB．A球运动时，由牛顿第二定律可得

则加速度为

则P球由

可得

故A正确，B错误；

CD．B球受方向的重力和拉力，做直线运动，所以B球受力平衡，即做匀速直线运动，所以Q也做匀速直线运动，则Q受重力．拉力和杆对Q的支持力．摩擦力，如图

由平衡关系可得Q受到杆的作用力大小即支持力跟摩擦力的合力

故CD错误。

故选A。

13．【答案】A

【解析】

【详解】m．kg．s都是国际单位制的基本单位，N是导出单位。

故选A。

14．【答案】D

【解析】

0~9s内电梯加速上升，对人由牛顿第二定律可得

故

15~24s内电梯减速上升，对人由牛顿第二定律可得

故

其中16~23s内加速度大小恒定，电梯对乘客的支持力F大小不变。

故选D。

15．【答案】（1）；（2）

【解析】

（1）设杠铃的最大速度为，加速阶段上升的高度为，时间为，减速阶段上升的高度为，时间为，全程高度为h，总时间为，可得

代入数据得

（2）设杠铃的最大速度为，加速阶段上升的高度为，时间为；减速阶段上升的高度为，时间为，全程高度为h，杠铃加速上升的加速度为

下蹲支撑上升的高度为

其中

由牛顿第二定律得

解得

16．【答案】A

【解析】

【详解】A．kg是国际单位制中基本单位，A正确；

BCD．．N．均是国际单位制中导出单位，BCD错误。

故选A。

17．【答案】B

【解析】

【详解】在国际单位制中，规定了力学三个基本物理量：长度．质量和时间，对应的单位kg．m．s都是基本单位；电流单位A也是基本单位。故ACD错误，B正确。

故选B。

18．【答案】D

【解析】

【详解】以小球为研究对象，根据牛顿第二定律，得

m球gtanθ=m球a

得到

a=gtanθ

以人为研究对象，人与球的加速度相同，均水平向左，作出人的受力图，如图

设汽车对学生的作用力与竖直方向的夹角为α，根据牛顿第二定律，得

mgtanα=ma

将a=gtanθ代入，得

α=θ

方向斜向左上方。故ABC错误，D正确；
故选D。