牛顿第二定律练习题

       A．只要物体的速度大小不变，其运动状态就不变

       B．只要物体的速度方向不变，其运动状态就不变

       C．只要速度的大小和方向中有一者改变，物体的运动状态就改变了

       D．只有速度的大小和方向都改变，物体的运动状态才改变了

7、竖直向上抛出的物体，能在空中向上运动一段时间后才落下来，这是因为        （    ）

       A．物体受到一个向上的力

       B．物体受到的向上的力大于向下的力

       C．物体具有惯性，同时又受到重力作用

       D．物体的惯性大于重力的作用

8、力F1单独作用于一物体时，使物体产生的加速度大小为a1＝2m/s2，力F2单独作用于同一物体时，使物体产生的加速度大小为a2＝4m/s2。当F1和F2共同作用于该物体时，物体具有的加速度大小不可能是                        （    ）

       A．2m/s2                B．4m/s2        

       C．6m/s2                D．8m/s2

9、下列哪个说法是正确的？                        （    ）

       A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态；

       B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态；

       C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态；

       D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态

10、在倾角为30º的斜面上，有一重10N的物块，被平行于斜面，大小为8N的恒力F推着沿斜面匀速上升，如图3所示。在推力F突然撤去的瞬间，物块受到的合力为        （    ）

       A．8N，方向沿斜面向下          

       B．5N，方向沿斜面向下        

       C．8N，方向沿斜面向上        

       D．3N，方向沿斜面向上

14、汽车运载一箱重2t的机器设备在水平道路上沿直线前进，设备放在水平的车箱底板上，设备箱与汽车车厢间保持相对静止。当汽车匀速前进，v＝5m/s时，设备箱在水平方向所受的摩擦力___________N；当汽车匀加速前进，加速度大小为a＝0.5m/s2时，设备箱在水平方向所受的摩擦力___________N。

15、质量m＝2kg的物体做匀加速直线运动，初速度为v0＝2m/s，已知物体在t＝2s内的位移为s＝8m，那么作用在该物体上的合外力F大小为               N。(g＝10m/s2)

16、物体放在倾角θ的斜面上，向下轻推恰能匀速下滑。若给此物体一大小为v0，方向沿斜面向上的初速度，则它沿斜面上滑加速度a＝___________。

17、物体同时受到F1、F2两个力的作用，F1、F2随位移变化的关系如图6所示，物体从静止开始运动，当物体具有最大速度时，其位移为              m

18、总质量为M的热气球由于故障在高空以匀速v竖直下降，为了阻止继续下降，在t＝0时刻，从热气球中释放了一个质量为m的沙袋，不计空气阻力，当t＝___________时热气球停止下降，这时沙袋的速度为___________（此时沙袋尚未着地）

19、某人在地面上，最多可举起m＝60kg的物体，而在一个加速下降的电梯里最多可举起m1＝80kg的物体，则此电梯的加速度为            m/s2，若电梯以此加速度上升，此人在电梯里，最多能举起质量为m2＝          kg的物体（g＝10m/s2）

11、一人在井下站在吊台上，用如图7所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的质量m＝15kg，人的质量为M＝55kg，起动时吊台向上的加速度是a＝0.2m/s2，求这时人对吊台的压力。（g＝9.8m/s2）

12、质量为m＝7t的原来静止的汽车，在F1＝3500N牵引力的牵引下沿水平直线运动t1＝40s，然后在F2＝2800N牵引力的牵引下沿水平直线运动t1＝3min，最后将牵引力撤消，汽车滑行s3＝20m后停止，全过程共用时间t＝230s。设全过程汽车所受的摩擦阻力相同，求：

       （1）牵引力撤消后，汽车滑行的加速度大小；

       （2）汽车所受摩擦力Ff的大小；

       （3）全过程汽车行驶的路程

13、如图8所示，木箱abcd的质量M＝180g，高l＝0.2m，其顶部离固定挡板E的竖直距离h＝0.8m，在木箱内放有一个质量m＝20g的小物体P（可视为质点），通过轻细绳对静止木箱施加一个竖直向上的恒定拉力T，为使木箱能向上运动后，P物块不会和木箱顶ad相碰，求拉力T的取值范围（g＝10m/s2，假定木箱与挡板E碰后与挡板结合）。

1、从水平地面竖直向上抛出一物体，物体在空中运动后最后又落回地面，在空气对物体的阻力不能忽略（假设阻力大小一定）的条件下，以下判断正确的是        （    ） 

2、如图1所示，在物体运动的图线中，表示物体所受合外力为零的是        （    ）

3、如图2所示，两车厢的质量相同，其中一个车厢内有一人拉动绳子使两车厢相互靠近。若不计绳子质量及车厢与轨道间的摩擦，下列对于哪个车厢里有人的判断，正确的是        （      ）

A．绳子的拉力较大的那一端车厢里有人

       B．先开始运动的车厢里有人

       C．后到达两车中点的车厢里有人

       D．不去称量质量无法确定哪个车厢有人

4、如图4所示，小车上固定一弯折硬杆ABC，C端固定一质量为m的小球，已知α角恒定。当小车水平向左做匀加速直线运动时，BC杆对小球的作用力的方向

       A．可能沿杆向上        B．可能竖直向上

       C．可能水平向左        D．介于水平向左和竖直向上之间

5、质点由静止开始做直线运动，所受外力大小随时间变化的图象如图5所示，则有关该质点的运动， 以下说法中错误的是（    ）

A．质点在前2s内匀加速，后2s内变加速

       B．质点在后2s内加速度和速度都越来越小

       C．质点在后2s内加速度越来越小，速度越来越大

       D．设2s末和4s末的速度分别为v2和v4，则质点在后2s内的平均速度等于

参

一、选择题

6、C

【解析】物体运动状态的改变是指物体速度矢量的变化，只要速度的大小和方向中有一者改变，物体的运动状态就改变了。

7、C

【解析】竖直向上抛出的物体，因有向上的初速度，由于物体的惯性，物体能向上运动。又由于物体受到向下的重力，产生向下的加速度，使物体的速度有向下的变化量，运动一段时间后速度方向变为向下。

8、D

【解析】设物体的质量为m，根据牛顿第二定律有：

F1＝ma1

F2＝ma2

当F1和F2共同作用于该物体时，F1和F2的合力| F1－F2|≤F≤F1＋F2，根据牛顿第二定律有：

F＝ma

故有：| a1－a2|≤a≤a1＋a2，即2m/s2≤a≤6m/s2

9、B

【解析】当物体有向上的加速度时处于超重状态，有向下的加速度时处于失重状态，当加速度为零时处于平衡状态。对照四个选项的说法，只有B选项正确

10、A

【解析】物块被大小为8N的恒力F推着沿斜面匀速上升，此时的合力为零，同时说明物块除恒力F外其它力的合力大小为8N，方向沿斜面向下。

二、填空题

14、0        1×103

【解析】当汽车匀速前进时，加速度为0，设备箱在水平方向所受的摩擦力等于0；当汽车匀加速前进，加速度a＝0.5m/s2时，设备箱在水平方向所受的摩擦力F1＝Ma＝1×103N。

15、4

【解析】由运动学公式：，代入数值得：a＝2m/s2。

根据牛顿第二定有：F＝ma＝4N。

16、2gsinθ

【解析】物体放在倾角θ的斜面上，向下轻推恰能匀速下滑，则有：

mgsinθ＝μmgcosθ

当物体沿斜面上滑时，加速度a，根据牛顿第二定有：

mgsinθ＋μmgcosθ＝ma

解得：a＝2gsinθ

17、5m

【解析】从F1、F2随位移变化的关系图象可知，物体从静止开始运动，在前5m位移内，正向力F1大于反向力F2，物体沿正向做加速运动。在后5m位移内，正向力F1小于反向力F2，物体沿正向做减速运动。在位移为5m处合力为0，加速度等于0，物体具有最大速度。

18、　　

【解析】总质量为M的热气球由于故障在高空以匀速v竖直下降，不计空气阻力，此时热气球所受的浮力与重力的合力为0。在t＝0时刻，从热气球中释放了一个质量为m的沙袋，气球的合力大小等于mg，方向竖直向上，设加速度为a，根据牛顿第二定有：

mg＝（M－m）a

解得：

热气球停止下降时，vt＝0。根据运动学公式有：

vt＝v－at

解得：＝。

抛出的沙袋在时间t内做初速为v的竖直下抛运动，根据运动学规律，这时沙袋的速度为：

＝。

19、2.5　　　48

【解析】某人在地面上，最多可举起60kg的物体，说明人能产生最大的向上举的力为Fm＝mg，这个力保持不变。在一个加速下降的电梯里最多可举起m1＝80kg的物体，设此电梯的加速度为a，根据牛顿第二定有：

m1g－Fm＝m1a

解得：a＝2.5m/s2。

若电梯以此加速度上升，根据牛顿第二定有：

Fm－m2g＝m2a

解得：m2＝48kg。

三、简答题

11、【解析】选人和吊台组成的系统为研究对象，受力如图所示，F为绳的拉力，由牛顿第二定律有：

2F－（m＋M）g＝（M＋m）a

则拉力大小为：

＝350N

再选人为研究对象，受力情况如图所示，其中FN是吊台对人的支持力。由牛顿第二定律得：F＋FN－Mg＝Ma

故FN＝M(a＋g)－F＝200N

由牛顿第三定律知，人对吊台的压力与吊台对人的支持力大小相等，方向相反，因此人对吊台的压力FN＇大小为200N，方向竖直向下。

12、1）汽车滑行时间t 3＝t－t1－t2＝10 s 

汽车滑行到停止的加速度大小a 3＝  ＝0.4 m/s2。

（2）汽车所受摩擦力Ff＝ma 3＝2800N 

（3）①在3500N牵引力作用下的加速度a1＝＝0.1 m/s2 

末速度v1＝a1 t1＝4m/s

位移s 1＝a1t 12＝80 m  

②在2800N牵引力作用下，合外力F＝F2－Ff＝0N，汽车作匀速运动。

位移s 2＝v1t2 ＝＝720m 

所以，全过程汽车行驶的路程s＝s1＋s2＋s3＝820 m。

13、首先，在T的作用下，木箱和m的整体能加速上升，则

T＞（M＋m）g 

即T＞2N

其次，T的作用不能使M＋m的加速度太大，否则当木箱与E发生碰撞时速度较大，P做竖直上抛运动就会与木箱顶ad相碰。

设临界状态下木箱在T牵引下向上运动的加速度为a，木箱与挡板E碰撞前瞬间的速度为v，则：

v＝                                       ①

木箱与挡板E碰后与挡板结合，P做竖直上抛运动，初速为v，临界最大高度为l，则：

v2＝2gl                                       ②

由①②两式可得：

a＝＝2.5m/s2

在临界情况下，根据牛顿第二定律有：

Tm－mg＝ma

Tm＝mg＋ma＝2.5N

综述，T的范围为：2N＜T＜2.5N。

四、多项选择

1、AC

【解析】设物体的质量为m，空气对物体的阻力为F1，物体上升时的加速度为a1，下落时的加速度为a2，根据牛顿第二定律有：

mg＋F1＝ma1

mg－F1＝ma2

所以有物体上升的加速度a1大于下落的加速度a2，物体上升的时间小于下落的时间。

因存在空气阻力，有能量的损失，物体在空中经过同一位置时上行的速度大于下行的速度，物体落回地面的速度小于抛出的速度

2、AD

【解析】物体所受合外力为零时物体处于静止或匀速直线运动。从图象中可知，A、D图象表示物体做匀速直线运动。B图象表示物体做匀加速运动。C图象表示物体做匀减速运动

3、C

【解析】两车间绳子的拉力是一对作用力和反作用力，大小相等。不计绳子质量及车厢与轨道间的摩擦，两车的合力大小相等，两车同时开始运动。有人的车厢质量大，加速度小，后到达两车的中点。

4、AD

【解析】小车水平向左做匀加速直线运动时，小球的合力沿水平方向向左。BC杆对小球的作用力有两个任务，竖直分力与重力平衡，水平分力产生水平方向的加速度，杆对小球的作用力是这两个分力的合力，方向介于水平向左和竖直向上之间，可能沿杆向上，但并非一定沿杆方向，这是轻杆与轻绳的不同之处。

5、BD

【解析】质点由静止开始做直线运动，所受外力大小随时间变化的从图象中可知，前2s内外力大小恒定，后2s内外力均匀减小。所以前2s内加速度大小恒定，后2s内加速度均匀减小。质点在前2s内匀加速，后2s内变加速。质点在后2s内加速度越来越小，但仍是加速运动，速度越来越大。质点在后2s内不是匀变速运动，平均速度不等于。