2019_2020学年新教材高中物理课时跟踪训练二十二牛顿第二运动定律含解析鲁科版必修第一册.doc

课时跟踪训练(二十二)牛顿第二运动定律
A级—学考达标
1．下列说法正确的是(　　)
A．质量是物理学中的基本单位
B．长度是国际单位制中的基本单位
C．kg·m/s是国际单位制中的导出单位
D．时间的单位——小时，是国际单位制中的导出单位
解析：选C　质量是力学中的基本物理量，A错误；长度是物理量，不是单位，B错误；kg·m/s是国际单位制中的导出单位，C正确；小时是时间的基本单位，不是导出单位，D错误。
2．测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列哪一组(　　)
A．米尺、弹簧测力计、秒表
B．米尺、弹簧测力计、打点计时器
C．量筒、天平、秒表
D．米尺、天平、秒表
解析：选D　据单位制可知，在国际单位制中三个力学的基本物理量分别为长度、质量、时间，长度用米尺测量，质量用天平测量，时间用秒表测量，故D选项正确。
3．如图所示，三个完全相同的物块1、2、3放在光滑水平桌面上。现用大小相同的外力F沿图示方向分别作用在三个物块上，三者都做加速运动，令a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度，则(　　)

A．a1>a2>a3　　　　　　 B．a1<a2<a3
C．a1＝a2<a3 D.a1＝a2>a3
解析：选C　根据牛顿第二定律：对物块1：Fcos 60°＝ma1；对物块2：Fcos 60°＝ma2；对物块3：F＝ma3；则a1＝a2<a3，故选C。
4．关于牛顿第二定律，以下说法正确的是(　　)
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力方向一致
解析：选D　加速度是由合力和质量共同决定的，故加速度大的物体，所受合力不一定大，A、B错误；物体所受到的合力与物体的质量无关，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力成正比，并且加速度的方向与合力方向一致，D正确。
5.如图所示，鸟沿虚线斜向上加速飞行，空气对其作用力可能是(　　)
A．F1　　　　　　　　　 B．F2
C．F3 D.F4
解析：选B　小鸟沿虚线斜向上加速飞行，说明合外力方向沿虚线斜向上，小鸟受两个力的作用，空气的作用力和重力，如图所示。可知B正确。
6．一个质量为2 kg的物体，放在光滑水平面上，受到两个水平方向的大小为5 N和7 N的共点力作用，则物体的加速度可能是(　　)
A．0.5 m/s2 B．4 m/s2
C．7 m/s2 D.10 m/s2
解析：选B　两个水平方向的大小为5 N和7 N的共点力，合力的范围为2 N≤F≤12 N，再由牛顿第二定律知加速度的范围为：1 m/s2≤a≤6 m/s2，故B项有可能。
7.如图所示，质量m＝10 kg的物体在水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向左的推力F＝20 N的作用，取g＝10 m/s2，则物体的加速度是(　　)
A．0 B．4 m/s2，水平向右
C．4 m/s2，水平向左 D.2 m/s2，水平向右
解析：选C　物体在水平面上向右运动，竖直方向受重力、支持力，其合力为0。在水平方向上受水平向左的推力、水平向左的滑动摩擦力。推力大小为F＝20 N，滑动摩擦力大小为f＝μN＝μmg＝0.2×10×10 N＝20 N。所以合力大小为F合＝F＋f＝20 N＋20 N＝40 N，方向水平向左，根据牛顿第二定律得加速度为a＝＝ m/s2＝4 m/s2，方向水平向左。选项C正确。
8．一辆空车与一辆装有货物的车，在同一路面上以相同的速率行驶，两车的车轮与地面的动摩擦因数相同，当急刹车后(即车轮不转动，只能滑动)，下面说法正确的是(　　)
A．空车滑动的距离较小 B．空车滑动的距离较大
C．两车滑行中加速度不等 D.两车滑动的时间相等
解析：选D　设车的质量为m，所受摩擦力f＝μN＝μmg，刹车时产生的加速度a＝＝＝μg，故C错误；由运动学规律可知x＝＝相等，t＝相等，故A、B错误，D正确。
9．质量是2 kg的物体放在水平面上，受到6 N的水平拉力后，物体由静止开始运动，10 s末的速度为8 m/s(g取10 m/s2)。求：
(1)物体的加速度大小；
(2)物体与地面间的动摩擦因数；
(3)如果4 s末时撤去拉力，求5 s末物体速度的大小。
解析：(1)物体的加速度a＝＝0.8 m/s2。
(2)对物体受力分析可知，水平方向物体受到拉力和地面对其摩擦力的作用，根据牛顿第二定律得F－μmg＝ma
解得μ＝0.22。
(3)4 s末时的速度v1＝at1＝0.8×4 m/s＝3.2 m/s
撤去拉力后物体的加速度大小为a2＝μg＝2.2 m/s2
5 s末时的速度v2＝v1－a2t2＝3.2 m/s－2.2×1 m/s＝1 m/s。
答案：(1)0.8 m/s2　(2)0.22　(3)1 m/s
B级—选考提能
10.[多选]如图所示，在光滑水平面上，水平恒力F拉着小车和木块一起做匀加速直线运动，小车质量为M，木块质量为m，它们的共同加速度为a，木块与小车间的动摩擦因数为μ。则在运动过程中(　　)
A．木块受到的摩擦力大小一定为μmg
B．木块受到的合力大小为ma
C．小车受到的摩擦力大小为
D．小车受到的合力大小为(m＋M)a
解析：选BC　木块受到的合力为ma，B正确；由牛顿第二定律得F＝(M＋m)a，小车对木块的摩擦力f＝ma＝，A错误，由力的相互性可知C正确；小车受到的合力大小为Ma，D错误。
11.两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4 s内的v ­t 图像如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中的时间t1分别为(　　)
A.和0.30 s B．3和0.30 s
C.和0.28 s D.3和0.28 s
解析：选B　设甲和乙两物体间的相互作用力大小为F，对于甲物体，由牛顿第二定律知F＝m1a1，在t1时间内甲的加速度大小可用表示，即F＝m1；对于乙物体，由牛顿第二定律知F＝m2a2，在t1时间内乙的加速度大小可用表示，即F＝m2，所以＝3；对于乙物体，其加速度a2＝＝，所以t1＝0.30 s。综上可知，B正确。
12.如图所示，电梯与水平面夹角为30°，当电梯加速向上运动时，人对梯面的压力是其重力的，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？
解析：对人进行受力分析，如图甲所示，人受重力mg、支持力N和摩擦力f(摩擦力的方向一定与接触面平行，由加速度的方向可推知f水平向右)。

建立直角坐标系，如图甲所示，取水平向右(即f方向)为x轴正方向，此时只需分解加速度，其中ax＝acos 30°，ay＝asin 30°(如图乙所示)。
建立方程并求解，由牛顿第二定律得，
x方向上：f＝macos 30°
y方向上：N－mg＝masin 30°
联立解得f＝mg。
答案：
13.如图所示，用与水平方向夹角θ＝37°的恒力作用在质量m＝1 kg的木箱上，使木箱在水平地面上做直线运动，已知恒力的大小F＝10 N，木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.50，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：
(1)木箱对地面压力的大小N；
(2)从静止开始运动了12 m后，木箱速度的大小v。
解析：(1)木箱在竖直方向受力平衡，则有：N＋Fsin θ－mg＝0
解得N＝mg－Fsin θ＝4 N。
(2)在水平方向，由牛顿第二定律：Fcos θ－f＝ma
其中f＝μN
代入数据解得a＝6 m/s2
根据速度位移关系，从静止开始运动了12 m后，木箱速度：v2＝2ax
代入数据解得：v＝12 m/s。
答案：(1)4 N　 (2)12 m/s

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