高中物理-4-4-牛顿第二定律规范训练-粤教版必修.doc

【创新设计】2013-2014学年高中物理（粤教版）必修一：4-4 牛顿第二定律
(时间：60分钟)　　　　　　　　　　　　　　　　　

知识点一　牛顿第二定律的理解
1．(单选)对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力F，当力刚开始作用瞬间 (　　)．
A．物体立即获得速度
B．物体立即获得加速度
C．物体同时获得速度和加速度
D．由于物体没有来得及运动，所以速度和加速度都为零
解析　物体受重力、支持力与水平拉力F三个力的作用，重力和支持力合为零，因此物体所受的合力即水平拉力F.由牛顿第二定律可知，力F作用的同时物体立即获得了加速度，但是速度还是零，因为合力F与速度无关而且速度只能渐变不能突变．因此B正确，A、C、D错误．
答案　B
2．(单选)关于牛顿第二定律，以下说法中正确的是 (　　)．
A．由牛顿第二定律可知，加速度大的物体，所受的合外力一定大
B．牛顿第二定律说明了，质量大的物体，其加速度一定就小
C．由F＝ma可知，物体所受到的合外力与物体的质量成正比
D．对同一物体而言，物体的加速度与物体所受到的合外力成正比，而且在任何情况下，加速度的方向始终与物体所受的合外力方向一致
解析　加速度是由合外力和质量共同决定的，故加速度大的物体，所受合外力不一定大，选项A、B错误；物体所受到的合外力与物体的质量无关，故C错误；由牛顿第二定律可知，物体的加速度与物体所受到的合外力成正比，并且加速度的方向与合外力方向一致，故D选项正确．
答案　D

图4－4－6
3．(单选)如图4－4－6所示．用手提一轻弹簧，弹簧下端挂一金属球．在将整个装置匀加强上提的过程中，手突然停止不动，则在此后一小段时间内(　　)．
A．小球立即停止运动
B．小球继续向上做减速运动
C．小球的速度与弹簧的形变量都要减小
D．小球的加速度减小
解析　手突然停止不动，此后一小段时间内，弹力大于重力，合力向上，小球加速度方向与速度方向相同，因此球做加速运动，随着形变量减小，由a＝知，球的加速度减小．
答案　D

图4－4－7
4．(双选)在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然长度，如图4－4－7所示，当旅客看到弹簧的长度变长时，对火车运动状态的判断中可能的是 (　　)．
A．火车向右运动，速度在增加
B．火车向右运动，速度在减小
C．火车向左运动，速度在增加
D．火车向左运动，速度在减小
解析　取小球为研究对象，由于弹簧变长了，故小球受到向左的弹力，即小球受的合力方向向左．因为加速度与合力的方向相同，所以小球的加速度方向向左．
小球的速度有两种可能：①速度方向向左与加速度的方向相同，速度增大，做加速运动；②速度方向向右与加速度的方向相反，速度减小，做减速运动．
答案　BC
5．(双选)静止在光滑水平面上的木块，受到一个水平向右且逐渐减小的力的作用，在这个过程中，木块的运动情况是 (　　)．
A．木块做速度逐渐减小的变加速运动
B．在力减小到0以前，木块做速度逐渐增大的变加速运动
C．力减小为0时，速度也减小为0
D．力减小为0时，木块的速度达到最大值
解析　力逐渐减小，加速度逐渐变小，但加速度与速度方向相同，故木块的速度逐渐增大，当力减小为0时，速度达到最大值．
答案　BD
知识点二　牛顿第二定律的简单应用

图4－4－8
6．(单选)如图4－4－8所示，质量为10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.2，与此同时，物体还受到一个水平向右的推力F＝20 N，则物体运动的加速度是(g＝10 m/s2) (　　)．
A．0 B．4 m/s2，水平向右
C．2 m/s2，水平向左 D．2 m/s2，水平向右
解析　物体的合力F合＝F＋μmg＝40 N，方向向右，故加速度a＝＝ m/s2＝4 m/s2，方向向右．
答案　B
7．(单选)一个质量为2 kg的物体同时受到两个力的作用，这两个力的大小分别为2 N和6 N，当两个力的方向发生变化时，物体的加速度大小不可能为
(　　)．
A．1 m/s2 B．2 m/s2
C．3 m/s2 D．4 m/s2
解析　题目所给的两个力大小分别为2 N和6 N，当两个力的方向相同时合力最大，最大值为2 N＋6 N＝8 N，当两个力方向相反时合力最小，最小值为6 N－2 N＝4 N．当两个力的方向既不相同，又不相反时，4 N＜F＜8 N，即合力范围4 N≤F≤8 N，由于a＝，所以2 m/s2≤a≤4 m/s2，故B、C、D是可能的，故选A.
答案　A
8．(单选)质量为m的物体静止在粗糙的水平面上，当用水平推力F作用于物体上时，物体的加速度为a，若作用力方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a′，则 (　　)．
A．a′＝2a B．a＜a′＜2a
C．a′＞2a D．a′＝1.5a
解析　设摩擦力为f，由牛顿第二定律得：[
解得a′＞2a，故C对．
答案　C
9．(单选)质量为m的物体从某高处由静止释放后竖直下落，在某时刻受到的空气阻力为F阻，加速度为a＝g，则F阻的大小为 (　　)．[
A．F阻＝mg B．F阻＝mg
C．F阻＝mg D．F阻＝mg
解析　由mg－F阻＝ma得，F阻＝mg－mg＝mg，B对．
答案　B

图4－4－9
10．(双选)质量皆为m的A、B两球之间系着一个不计质量的轻弹簧，放在光滑水平台面上，A球紧靠墙壁，如图4－4－9所示，今用力F将B球向左推压弹簧，平衡后，突然将力F撤去的瞬间 (　　)．
A．A的加速度为 B．A的加速度为零
C．B的加速度为 D．B的加速度为
解析　对A球，F撤去前后受力不变，a始终为0，故B正确，对B球，撤去F后瞬间，弹簧弹力大小不突变，大小等于F，故B的加速度变为aB＝.故D正确．
答案　BD

图4－4－10
11．(单选)如图4－4－10所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为a1和a2，则 (　　)．
A．a1＝a2＝0
B．a1＝a，a2＝0
C．a1＝a，a2＝a
D．a1＝a，a2＝－a
解析　首先研究整体，求出拉力F的大小F＝(m1＋m2)a.突然撤去F，以A为研究对象，由于弹簧在短时间内弹力不会发生突变，所以A物体受力不变，其加速度a1＝a.以B为研究对象，在没有撤去力F时有：F－F′＝m2a，而F＝(m1＋m2)a，所以F′＝m1a；撤去力F，则有－F′＝m2a2，所以a2＝－a，故选项D正确．
答案　D

图4－4－11
12．如图4－4－11所示，物体A的质量为10 kg，放在水平地面上，物体A与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，如果用与水平面成30°的力拉它，为了产生1 m/s2的加速度，求F的大小是多少？(g取10 m/s2)

解析　物体A受力情况如图所示，根据牛顿第二定律列方程
Fcos 30°－μFN＝ma
FN＋Fsin 30°－mg＝0

联立以上两式解得
F＝
代入数据解之得F＝31 N.
答案　31 N