1、1第 2 课时 牛顿第二定律学 考 题 组)1 在光滑水平面上，一个质量为 m 的物体，受到的水平拉力为 F。物体由静止开始做匀加速直线运动，经过时间 t，物体的位移为 x，速度为 v，则( )A由公式 a 可知，加速度 a 由速度的变化量和时间决定 vtB由公式 a 可知，加速度 a 由物体受到的合力和物体的质量决定FmC由公式 a 可知，加速度 a 由物体的速度和位移决定v22xD由公式 a 可知，加速度 a 由物体的位移和时间决定2xt2解析 由牛顿第二定律可知，物体的加速度由合外力和物体的质量来决定。答案 B2关于运动和力的关系，下列说法正确的是( )A当物体所受合外力不变时，速度一定
2、不变B当物体所受合外力为零时，速度一定为零C当物体速度为零时，加速度一定为零D当物体做匀速直线运动时，合外力一定为零解析 根据牛顿第二定律可知，物体的加速度与合外力具有“瞬时性、同向性、同体性”的关系。当物体所受合外力为零时，加速度为零，物体做匀速直线运动，D 选项正确；当物体所受合外力不变时，加速度不变，有加速度物体的速度一定变化，A、B 选项错；物体的速度与加速度无关，C 错。答案 D3静止在光滑水平地面上的物体的质量为 2 kg，在水平恒力 F 推动下开始运动，4 s 末它的速度达到 4 m/s，则 F 的大小为( )A2 N B1 N C4 N D8 N解析 在水平恒力 F 推动下物体
3、做匀加速直线运动的加速度为 a m/s21 m/s 2。v 0t 44由牛顿第二定律得 F ma21 N2 N。答案 A4在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据。刹车线是指汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为 0.7， g 取 10 m/s2，则汽车刹车前的速度2为( )A7 m/s B10 m/sC14 m/s D20 m/s解析 设汽车刹车后滑动的加速度大小为 a，由牛顿第二定律可得 mg ma，所以a g ，由匀变速直线运动的规律得 v 2 ax，故汽车刹车前的速度为20v0
4、 14 m/s，选项 C 正确。2ax 2 gx答案 C5用 30 N 的水平外力 F 拉一个静放在光滑水平面上质量为 20 kg 的物体，力 F 作用 3 s后撤去，则第 5 s 末物体的速度和加速度分别为( )A v4.5 m/s， a1.5 m/s 2B v1.5 m/s， a7.5 m/s 2C v4.5 m/s， a0D v7.5 m/s， a0解析 由题意知在前 3 s 内，物体的加速度 a1 1.5 m/s2，3 s 末的速度 v a1t4.5 Fmm/s，力 F 撤去后物体做匀速直线运动，所以第 5 s 末物体的速度为 4.5 m/s，加速度为0。故选项 C 正确。答案 C6.
5、(20169 月金华十校联考)如图为第八届珠海航展上中国空军“八一”飞行表演队驾驶“歼 10”战机的情景。当战机大仰角沿直线加速爬行时，战机所受合力方向( )A竖直向上 B与速度方向相同C与速度方向相反 D与速度方向垂直解析 沿直线加速运动，需要速度与加速度方向相同，所以 B 正确，A、C、D 错误。答案 B7(2016嘉兴一中 12 月月考)质量为 m 的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为 F 的水平恒力拉木块，其加速度为 a。当拉力方向不变，大小变为 2F 时，木块的加速度为 a，则( )3A a a B a2 a D a2 a解析 设摩擦力为 f，故当用大小为 F 的恒力拉木块时， F
6、f ma；当用大小为 2F 的恒力拉木块时 2F f ma；故 m(a2 a)2 F f2( F f) f0，故 a2 a，选项 C 正确。答案 C8.如图所示，一儿童玩具静止在水平地面上，一个幼儿用与水平面成 53角的恒力拉着它沿水平面做直线运动，已知拉力 F3.0 N，玩具的质量 m0.5 kg，经时间 t2.0 s，玩具移动了 x4 m，这时幼儿松开手，问玩具还能运动多远？( g 取 10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6)解析 第一阶段： x at2，所以 a2 m/s 2。12Fcos 53 (mg Fsin 53) ma，所以 413v at4 m/s。第二阶段：
7、f mgmg mav22 a x由得 x2.6 m。答案 2.6 m9在“爸爸去哪儿”节目中，爸爸和孩子们进行了山坡滑草运动项目，该山坡可看成倾角 37的斜面，一名孩子连同滑草装置总质量 m80 kg，他从静止开始匀加速下滑，在时间 t5 s 内沿斜面滑下的位移 x50 m。(不计空气阻力，取 g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)问：(1)孩子连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力 Ff为多大？(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数 为多大？(3)孩子连同滑草装置滑到坡底后，爸爸需把他连同装置拉回到坡顶，试求爸爸至少用多大的力才能拉动？解析 (1)由位移公式 x at212沿
8、斜面方向，由牛顿第二定律得： mgsin Ff ma4联立并代入数值后，得 Ff m(gsin )160 N2xt2(2)在垂直斜面方向上，FN mgcos 0 又 Ff F N联立并代入数值后，得 0.25Ffmgcos (3)沿斜面方向， F mgsin Ff0代入数值后得： F640 N答案 (1)160 N (2)0.25 (3)640 N加 试 题 组)10 (多选)如图所示，一木块在光滑水平面上受一恒力 F 作用而运动，前方固定一个弹簧，当木块接触弹簧后( )A将立即做变减速运动B将立即做匀减速运动C在一段时间内仍然做加速运动，速度继续增大D在弹簧处于最大压缩量时，物体的加速度一定
9、不为零解析 物体在力 F 作用下向左加速，接触弹簧后受到弹簧向右的弹力，合外力向左逐渐减小，加速度向左逐渐减小，速度增加，当弹簧的弹力大小等于力 F 时合外力为 0，加速度为 0，速度最大，物体继续向左运动，弹簧弹力大于力 F，合外力向右逐渐增大，加速度向右逐渐增大，速度减小，最后速度减小到 0，此时加速度最大。综上所述，A、B 错误，C、D 正确。答案 CD11(多选)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)，如图所示。将细绳剪断后( )A小球立即获得 的加速度kxmB小球在细绳剪断瞬间起开始做平抛运动5C小球落地的时间等于2hgD小球落地
10、的速度大于 2gh解析 细绳剪断瞬间，小球受竖直方向的重力和水平方向的弹力作用，选项 A、B 均错；水平方向的弹力不影响竖直方向的自由落体运动，故落地时间由高度决定，选项 C 正确；重力和弹力均做正功，选项 D 正确。答案 CD12.足够长光滑斜面 BC 的倾角 53，小物块与水平面间的动摩擦因数 0.5，水平面与斜面之间在 B 点有一小段弧形连接，一质量 m2 kg 的小物块静止于 A 点。现用与水平方向成 53角的恒力 F 拉小物块，如图所示，小物块经 t14 s 到达 B 点，并迅速撤去拉力 F， A、 B 两点相距 x14 m(已知 sin 530.8，cos 530.6， g 取 1
11、0 m/s2)。求：(1)恒力 F 的大小；(2)小物块从 B 点沿斜面向上运动的最大距离 x2；(3)小物块停止运动时到 B 点的距离 x3。解析 (1) AB 段加速度 a1 0.5 m/s 2根据牛顿第二定律，有 Fcos (mg Fsin ) ma1解得 F N11 Nma1 mgcos sin 20.5 0.52100.6 0.50.8(2)到达 B 点时，小物块的速度 v a1t12 m/s，在 BC 段由机械能守恒，知 mgsin x2 mv212解得 x20.25 m(3)小物块从 B 向 A 运动过程中，由 mg ma2解得a2 g 5 m/s 2滑行的位移 x3 m0.4 m，小物块停止运动时，离 B 点的距离为 0.4 mv22a2 2225答案 (1)11 N (2)0.25 m (3)0.4 m
