2018版高中物理第六章力与运动第2节牛顿第二定律试题鲁科版必修1

第2节牛顿第二定律

【二维选题表】

基础训练

1.(多选)下列有关力学单位制的说法中,正确的是( CD )

A.在力学的分析计算中,只能采用国际单位制单位,不能采用其他

单位

B.力学单位制中,选为基本单位的物理量有长度、时间、力

C.力学单位制中,采用国际单位制的基本单位有千克、米、秒

D.单位制中的导出单位可以用基本单位来表示

解析:在物理计算中,一般规定统一使用国际单位制单位,但在有些计算中,只要方程两边的单位统一,不必采用国际单位制单位也可以计算出答案.力学单位制中的基本物理量是长度、时间、质量,其国际单位制单位分别是米、秒、千克.选项C,D正确,A,B错误.

2.(2017·河北保定高一期末)关于力、加速度、速度的说法中正确的是( D )

A.质量不变的物体受到的合外力大,加速度就大,速度也就大

B.质量不变的物体受到的合外力大,加速度就大,速度反而小

C.质量不变的物体受到的合外力大,速度就大,加速度是不能确定的

D.质量不变的物体受到的合外力大,加速度就大,速度不能确定

解析:根据牛顿第二定律,质量不变的物体受到合外力大,加速度就大,但物体的速度不能确定,故选项A,B,C错误,D正确.

3.下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是( C )

A.由F=ma可知,物体所受的合外力与其质量成正比,与其运动的加速度成反比

B.由,物体的质量与其受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比

C.由,与其质量成反比

D.虽然,但m与F,a无关,所以不能用此公式计算物体的质量

解析:牛顿第二定律的表达式F=ma表明了各物理量间的数量关系,即已知任意两个量,可求出第三个量,但物体的质量是由物体本身决定的,与其受力大小及运动的加速度大小无关;作用在物体上的合外力,是由和它相互作用的物体产生的,与物体的质量和加速度无关,故选项C正确.

4.(多选)在利用打点计时器和小车探究加速度与合外力、质量的关系实验时,下列说法中正确的是( BCD )

A.平衡摩擦力时,应将重物通过定滑轮拴在小车上

B.连接重物和小车的细绳应跟长木板保持平行

C.平衡摩擦力后,长木板的位置不能移动

D.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车

解析:选项A中平衡摩擦力时,不能将重物通过细绳拴在小车上,选项A错误;选项B,C,D符合正确的操作方法,选项B,C,D正确.

5.(2017·济南一中高一检测)用3 N的水平恒力,使在水平面上的一质量为2 kg的物体从静止开始运动,在2 s内通过的位移是2 m, 则物体的加速度大小和所受摩擦力的大小分别是( B )

A.0.5 m/s2,2 N

B.1 m/s2,1 N

C.2 m/s2,0.5 N

D.1.5 m/s2,0

解析:物体做匀加速直线运动,根据x=v02,代入数据解得a=1 m/s2,根据牛顿第二定律得

F-f=ma,解得f=F-ma=(3-2×1)N=1 N ,故选B.

6. (2017·济南模拟)如图所示,质量m=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0.2,与此同时物体受到一个水平向右的推力F=20 N的作用,则物体产生的加速度是(g取10 m/s2)

( B )

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:物体受的合力的方向水平向右,且力F的方向和f的方向相同,则加速度大小

2=4 m/s2,故选项B正确.

7.(2017·安阳高一检测)竖直起飞的火箭在推动力F的作用下产生10 m/s2的加速度,若推动力增大到2F,则火箭的加速度将达到(g取

10 m/s2,空气阻力不计)( C )

A.20 m/s2

B.25 m/s2

C.30 m/s2

D.40 m/s2

解析:设火箭的质量为m,

根据牛顿第二定律可得,F-mg=ma,

所以F=2mg

当推动力增大到2F时,2F-mg=ma′,

即3mg=ma′

所以a′=30 m/s2.

8.(2017·河北省沧州市高一月考)某实验小组设计了如图(甲)所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(乙)所示.滑块和位移传感器发射部分的总质量m= kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ= .(重力加速度g取10 m/s2)

解析:与纵轴相交的图线是在轨道倾斜的情况下做实验得到的,与横轴相交的图线是在轨道

水平时做实验得到的.由牛顿第二定律可知F-μmg=ma,整理得μg.图线可知斜率

纵轴截距-μg=-2,故m=0.5 kg,μ=0.2.

答案:0.5 0.2

9. 如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向的夹角θ=37°,小球和车厢相对静止,小球的质量为1 kg(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10 m/s2).求:

(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况;

(2)悬线对小球的拉力大小.

解析:法一合成法

(1)由于车厢沿水平方向运动,所以小球有水平方向的加速度,所受合力F沿水平方向.

选小球为研究对象,受力分析如图(甲)所示.

由几何关系可得

F=mgtan θ

小球的加速度θ=7.5 m/s2,方向向右.

则车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动.

(2)悬线对小球的拉力大小为

法二正交分解法

以水平向右为x轴正方向建立坐标系,并将悬线对小球的拉力T正交分解,如图(乙)所示.

则沿水平方向有Tsin θ=ma

竖直方向有Tcos θ-mg=0

联立解得

a=7.5 m/s2,T=12.5 N

且加速度方向向右,故车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动.

答案:(1)见解析(2)12.5 N

素养提升

10.(2017·北京西城区高一检测)在水平面上做匀加速直线运动的物体,在水平方向上受到拉力和阻力的作用.如果使物体的加速度变为原来的2倍.下列方法中可以实现的是( D ) A.将拉力增大到原来的2倍

B.

C.将物体的质量增大到原来的2倍

D.将物体的拉力和阻力都增大到原来的2倍

解析:设物体的质量为m,拉力和阻力分别为F和f,根据牛顿第二定律得:F-f=ma.将拉力增大到原来的2倍,2F-f=ma′,得到a′>2a,即加速度大于原来的2倍,故选项A错误;将阻力减

小到原来的

ma′,得到a′>2a,加速度大于原来的2倍,故选项B错误;将物体的质量增大到原来的2倍,合力不变,加速度变为原来的一半,故选项C错误;将物体的拉力和阻力都增大到原来的2倍,2F-2f=ma′,a′=2a,即加速度等于原来的2倍,故选项D正确.

11.(2017·山东师大附中高一检测)(多选)钢球在足够深的油槽上方某一高度由静止下落,落入油槽中以后,球受的阻力正比于其速率,则球在油中的运动情况可能是( BCD )

A.先加速后减速,最后静止

B.一直匀速运动