20xx屆高三物理牛頓第二定律單元復習題(含答案)

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一、選擇題
    1.一輛空車和一輛滿載貨物的同型號汽車,在同一路面上以相同的速度向同一方向行駛.兩輛汽車同時緊急剎車后(即車輪不滾動只滑動),以下說法正確的是( )
    A.滿載貨物的汽車由于慣性大,滑行距離較大
    B.滿載貨物的汽車由于受到的摩擦力較大,滑行距離較小
    C.兩輛汽車滑行的距離相同
    D.滿載貨物的汽車比空車先停下來
    【答案】選C.
    【詳解】由于兩輛汽車的車輪與地面間的摩擦因數相同,所以汽車剎車時的加速度a=μg相同,由 知,兩輛汽車滑行的距離相同.A、B均錯,C正確;由 知兩車同時停下,D錯.
    2.下列說法正確的是( )
    A.物體所受到的合外力越大,其速度改變量也越大
    B.物體所受到的合外力不變(F合≠0),其運動狀態(tài)就不改變
    C.物體所受到的合外力變化,其速度的變化率一定變化
    D.物體所受到的合外力減小時,物體的速度可能正在增大
    【答案】選C、D.
    【詳解】物體所受到的合外力越大,物體的加速度(速度變化率)也越大,即速度變化得越快,但速度改變量還與時間有關,故選項A錯誤、C正確;物體的合外力不為零,就會迫使運動狀態(tài)(運動的快慢和方向)發(fā)生變化,選項B錯誤;合外力的大小與速度的大小之間沒有直接關系,選項D正確.
    3.下列說法正確的是( )
    A.若物體運動速率始終不變,則物體所受合力一定為零
    B.若物體的加速度均勻增加,則物體做勻加速直線運動
    C.若物體所受合力與其速度方向相反,則物體做勻減速直線運動
    D.若物體在任意相等的時間間隔內位移相等,則物體做勻速直線運動
    【答案】選D.
    【詳解】若物體運動速率始終不變,速度大小不變,但速度方向可能變化,因此合力不一定為零,A錯;物體的加速度均勻增加,即加速度在變化,是非勻加速直線運動,B錯;物體所受合力與其速度方向相反,只能判斷其做減速運動,但加速度大小不能確定,C錯;若物體在任意相等的時間間隔內位移相等,則物體做勻速直線運動,D對.
    4.關于單位制,下列說法中正確的是( )
    A.kg、m/s、N是導出單位
    B.kg、m、C是基本單位
    C.在國際單位制中,時間的基本單位是s
    D.在國際單位制中,力的單位是根據牛頓第二定律定義的
    【答案】選C、D.
    【詳解】力學中的基本單位有三個:kg、m、s.有些物理單位屬于基本單位,但不是國際單位,如厘米(cm)、克(g)、小時(h)等;有些單位屬于國際單位,但不是基本單位,如米/秒(m/s)、帕斯卡(Pa)、牛頓(N)等.
    5.如圖所示,物體A放在斜面上,與斜面一起向右做勻加速運動,物體A受到斜面對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
    【答案】A
    【詳解】物體A受到豎直向下的重力G、支持力FN和摩擦力三個力的作用,它與斜面一起向右做勻加速運動,合力水平向右,由于重力沒有水平方向的分力,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.
    6.商場搬運工要把一箱蘋果沿傾角為θ的光滑斜面推上水平臺,如右圖所示.他由斜面底端以初速度v0開始將箱推出(箱與手分離),這箱蘋果剛好能滑上平臺.箱子的正中間是一個質量為m的蘋果,在上滑過程中其他蘋果對它的作用力大小是(  )
    A.mg         B.mgsin θ
    C.mgcos θ D.0
    【答案】C
    【詳解】以箱子和里面所有蘋果作為整體來研究,受力分析得,Mgsin θ=Ma,則a=gsin θ,方向沿斜面向下;再以蘋果為研究對象,受力分析得,合外力F=ma=mgsin θ,與蘋果重力沿斜面的分力相同.由此可知,其他蘋果給它的力應與重力垂直于斜面的分力相等,即mgcos θ,故C正確.
    7.如右圖所示,光滑水平面上放置質量分別為m、2m的A、B兩個物體,A、B間的靜摩擦力為μmg,現(xiàn)用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度運動,則拉力F的值為(  )
    A.μmg B.2μmg
    C.3μmg D.4μmg
    【答案】C
    【詳解】當A、B之間恰好不發(fā)生相對滑動時力F,此時,對于A物體所受的合外力為μmg
    由牛頓第二定律知aA=μmgm=μg
    對于A、B整體,加速度a=aA=μg
    由牛頓第二定律得F=3ma=3μmg.答案為C.8.如右圖所示,用皮帶輸送機將物塊m向上傳送,兩者間保持相對靜止,則下列關于m所受摩擦力Ff的說法正確的是(  )
    A.皮帶傳動的速度越大Ff越大
    B.皮帶加速運動的加速度越大Ff越小
    C.皮帶速度恒定,m質量越大Ff越大
    D.Ff的方向一定與皮帶速度方向相同
    【答案】C
    【詳解】當傳送帶加速時,F(xiàn)f-mgsin θ=ma,即Ff=mgsin θ+ma.故皮帶加速運動的加速度越大Ff越大,與速度無關,A、B均錯.當皮帶勻速運動時,a=0,因此Ff=mgsin θ,故m越大Ff越大,C對.當皮帶向上減速時mgsin θ+Ff=ma,當a增大到a>gsin θ時,F(xiàn)f方向沿斜面向下,故D錯.
    9.如圖所示,一根輕質彈簧豎直立在水平地面上,下端固定.一小球從高處自由落下,落到彈簧上端,將彈簧壓縮至最低點.小球從開始壓縮彈簧至最低點過程中,小球的加速度和速度的變化情況是()
    A.加速度先變大后變小,速度先變大后變小
    B.加速度先變大后變小,速度先變小后變大
    C.加速度先變小后變大,速度先變大后變小
    D.加速度先變小后變大,速度先變小后變大
    【答案】C
    【詳解】小球在壓縮彈簧的過程中,彈簧對小球的彈力逐漸變大,由牛頓第二定律可知:小球先加速后減速,其加速度先變小后變大,速度先變大后變小,故C正確.
    10.一質量為M的探空氣球在勻速下降,若氣球所受浮力F始終保持不變,氣球在運動過程中所受阻力僅與速率有關,重力加速度為g.現(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升,則需從氣球吊籃中減少的質量為()
    A.2(M- ) B.M- C.2M- D.0
    【答案】A
    【詳解】對探空氣球勻速下降和勻速上升的兩個過程進行受力分析如圖所示.列出平衡方程式
    F+f=Mg
    F=f+xg,聯(lián)立解得x= -M,所以Δm=M-x=2(M- ).
    二、非選擇題
    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的大小與時間t的關系和物塊速度v與時間t的關系如圖所示.重力加速度g=10 m/s2.求:
    (1)物塊在運動過程中受到的滑動摩擦力的大小;
    (2)物塊在3~6 s中的加速度大小;
    (3)物塊與地面間的動摩擦因數.
    【答案】(1)Ff=4 N (2)a=2 m/s2 (3)μ=0.4
    【詳解】(1)由v-t圖象可知,物塊在6~9 s內做勻速運動,由F-t圖象知,6~9 s的推力F3=4 N,故
    Ff=F3=4 N ①
    (2)由v-t圖象可知,3~6 s內做勻加速運動,由
    a=vt-v0t ②
    得a=2 m/s2 ③
    (3)在3~6 s內,由牛頓第二定律有F2-Ff=ma④
    且Ff=μFN=μmg ⑤
    由④⑤式求得μ=0.4 ⑥
    12.如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上有兩個用輕質彈簧相連接的物塊A、B,它們的質量分別為mA、mB,彈簧的勁度系數為k,C為一固定擋板,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).現(xiàn)開始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運動,求物塊B剛要離開C時物塊A的加速度a和從開始到此時物塊A的位移d,重力加速度為g.
    【答案】a=F-(mA+mB)gsinθmA d=(mA+mB)gsinθk
    【詳解】令x1表示未加F時彈簧的壓縮量,由胡克定律和牛頓定律可知mAgsinθ=kx1①
    令x2表示B剛要離開C時彈簧的伸長量,a表示此時A的加速度,由胡克定律和牛頓定律kx2=mBgsinθ ②
    可知F-mAgsinθ-kx2=mAa ③
    由②③式可得a=F-(mA+mB)gsinθmA ④
    由題意,d=x1+x2 ⑤
    由①②⑤式可得d=(mA+mB)gsinθk ⑥