牛顿第二定律专项练习

1．已知作用在物体上的力，分析、确定物体的运动状态．

【例1】一个静止在水平面上的物体，质量为2kg，受水平拉力F＝6N的作用从静止开始运动，已知物体与平面间的动摩擦因数

μ＝0.2，求物体2s末的速度及2s内的位移．

〔分析〕此题描述的物体过程是：停在粗糙水平面上的物体在恒定外力作用下的运动，是一个已知物体受力而求解物体运动情况的问题，物体受拉力及摩擦力，初速度为零，运动时间为2s

〔解题步骤〕

①确定研究对象，对物体进行受力分析：

研究对象为物体，其受力分析如图1：物体受4个力作用，其中竖直方向的重力G与弹力N大小相等，方向相反，互相平衡，在水平方向受到拉力F和摩擦力f．

图1

②求出物体所受合力并用牛顿第二定律求解物体加速度

                    （1）

  （2）

③根据运动学公式求解速度与位移

                （3）

（4）

【例2】一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角是30°，滑雪板与雪地的动摩擦因数为μ＝0.04，求5s内滑下的路程?

〔分析〕：该题物理过程是静止在山坡上的滑雪人在恒力作用下从山坡上滑下．是已知物体受力求物体运动情况的问题，与上题是同一类型习题．

〔解题步骤〕

①确定研究对象并对其进行受力分析：研究对象是滑雪人，其受力分析如图2，受重力G，弹力N和摩擦力F，G可分解为沿斜面向下的力和垂直斜面的力

图2

    在垂直斜面方向上N－＝0

    在沿斜面方向上＝－F

②求出并根据牛顿第二定律求加速度

＝10＝4.65

③根据运动学公式求出5秒内滑下的路程

s＝×4.65×25＝57m

一、选择题 

1．关于物体运动状态的改变，下列说法中正确的是 (     )

　A．物体运动的速率不变，其运动状态就不变

　B．物体运动的加速度不变，其运动状态就不变

　C．物体运动状态的改变包括两种情况：一是由静止到运动，二是由运动到静止

　D．物体的运动速度不变，我们就说它的运动状态不变

2．关于运动和力，正确的说法是 (    )

　A．物体速度为零时，合外力一定为零

　B．物体作曲线运动，合外力一定是变力

　C．物体作直线运动，合外力一定是恒力

　D．物体作匀速运动，合外力一定为零

3．在光滑水平面上的木块受到一个方向不变，大小从某一数值逐渐变小的外力作用时，木块将作 (     )

　A．匀减速运动

　B．匀加速运动

　C．速度逐渐减小的变加速运动

　D．速度逐渐增大的变加速运动

4．在牛顿第二定律公式F=km·a中，比例常数k的数值： (     )

　A．在任何情况下都等于1

　B．k值是由质量、加速度和力的大小决定的

　C．k值是由质量、加速度和力的单位决定的

　D．在国际单位制中，k的数值一定等于1

5．如图1所示，一小球自空中自由落下，与正下方的直立轻质弹簧接触，直至速度为零的过程中，关于小球运动状态的下列几种描述中，正确的是 (     )

A．接触后，小球作减速运动，加速度的绝对值越来越大，速度越来越小，最后等于零

B．接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其速度先增加后减小直到为零

C．接触后，速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处，加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处

D．接触后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方

6．在水平地面上放有一三角形滑块，滑块斜面上有另一小滑块正沿斜面加速下滑，若三角形滑块始终保持静止，如图2所示．则地面对三角形滑块 (      )

A．有摩擦力作用，方向向右

B．有摩擦力作用，方向向左

C．没有摩擦力作用

D．条件不足，无法判断

7．设雨滴从很高处竖直下落，所受空气阻力f和其速度v成正比．则雨滴的运动情况是 (      )

A．先加速后减速，最后静止

B．先加速后匀速

C．先加速后减速直至匀速

D．加速度逐渐减小到零

8．放在光滑水平面上的物体，在水平拉力F的作用下以加速度a运动，现将拉力F改为2F（仍然水平方向），物体运动的加速度大小变为a′．则 (     )

　　A．a′=a      B．a＜a′＜2a

　　C．a′=2a     D．a′＞2a

9．一物体在几个力的共同作用下处于静止状态．现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零，又马上使其恢复到原值（方向不变），则(     )

A．物体始终向西运动

B．物体先向西运动后向东运动

C．物体的加速度先增大后减小

D．物体的速度先增大后减小

10、在升降机内的顶上用弹簧秤悬挂一重物，某时刻升降机内的观察者看到弹簧秤读数小于物重，则升降机的运动状态是：(      )

A．一定向上加速运动    

Ｂ．可能向上加速运动或向下减速运动

Ｃ．一定向下加速运动   

D．可能向下加速运动或向上减速运动

11、静止在水平面上的物体，受水平恒力F作用由静止开始运动，经位移S后撤去力F，然后又经过2S而停止，则物体在运动中受阻力应为：(      ) 

A．F/2  B．2F  C．F/3   D．3F

12、如图3示，弹簧秤悬挂着质量均为1千克的A和B，A、B之间以细线相连。若突然剪断细线，剪断细线的瞬间，A和B的加速度分别为：(      )

A．g，g   B．—g，g  

C．0，g  D．—2g，0

图3              图4

13、如图4示，光滑水平面上物块A和B以轻弹簧相连接。在水平拉力F作用下以加速度a作直线运动，设A和B的质量分别为mA和mB，当突然撤去外力F时，A和B的加速度分别为：(      )

A．0，0               B．a，0 

C．   

D．a， 

14、如图5示,一木箱以初速度沿斜面上滑,箱内有一光滑球,则下列判断哪些正确：(      )

A．若斜面光滑，球对木箱甲壁有压力

B．若斜面粗糙，球对木箱乙壁有压力

C．若斜面光滑，球对木箱的甲、乙两壁都没有压力

D．若斜面粗糙，球对木箱甲壁有压力

图5

二、填空题 

15．如下图3所示，质量相同的A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动．两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间A球加速度为____；B球加速度为________．

16．如上图4所示，放在斜面上的长木板B的上表面是光滑的，给B一个沿斜面向下的初速度，B沿斜面匀速下滑．在B下滑的过程中，在B的上端轻轻地放上物体A，若两物体的质量均为m，斜面倾角为θ，则B的加速度大小为__   __，方向为_____；当A的速度为时（设该时A没有脱离B，B也没有到达斜面底端），B的速度为______       ．

17．图下所示，一质量为M倾角为θ的楔形木块，静止在水平桌面上，与桌面间的动摩擦系数为μ。一质量为m的物块置于斜面上，接触面光滑，为保持物块与斜面相对静止，可用一水平力F推楔形木块，此水平力的大小等于              。

18.如右图示，木块A与B用一轻弹簧相连，竖直放在木块C上，三者静止。A、B、C的质量之比为1：2：3。设所有接触面均光滑，当沿水平方向迅速抽出木块C的瞬间，A和B的加速度分别为aA=            ，aB=             。

19.水平地面上有质量为4kg的物体。物体在水平拉力F作用下由静止开始运动，10秒后拉力减为F/3。该物的速度图线如图示，则水平拉力F=          N，物体与地面的动摩擦系数μ=            。

三、计算题 

20．一个质量m=2kg的木块，放在光滑水平桌面上，受到三个大小均 为F=10N、与桌面平行、互成120°角的拉力作用，则物体的加速度多大？若把其中一个力反向，物体的加速度又为多少？

21．地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与水平成37°角推木箱，如图5所示，恰好使木箱匀速前进．若用此力与水平成37°角向斜上方拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m／s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

22.图所示，质量m=4kg的物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，在与水平成θ=37°角的恒力F作用下，从静止起向右前进t1=2.0s后撤去F，又经过t2=4.0s物体刚好停下。求：F的大小、最大速度vm、总位移s。

23.如图所示，A、B两木块的质量分别为和，在水平推力F作用下沿光滑水平面匀加速向右运动，求A、B间的弹力FN。

24.如图所示，mA=1kg，mB=2kg，A、B间静摩擦力的最大值是5N，水平面光滑。用水平力F拉B，当拉力大小分别是F=10N和F=20N时，A、B的加速度各多大？