牛顿第二定律的综合应用专题练习

高三物理通用版牛顿第二定律的综合应用课后练习

（答题时间：45分钟）

*1. 如图所示，在光滑水平面上有质量分别为m1和m2的物体A、B，，

A、B间水平连接着一弹簧秤，若用大小为F的水平力向右拉B，稳定后B的加速度大小为a1，弹簧秤的示数为F1；如果改用大小为F的水平力向

左拉A，稳定后A的加速度为a2，弹簧秤的示数为F2，则下列关系正确的是

A. B.

C. D.

*2. 如图所示，在光滑水平面上以水平恒力F拉动小车和木块，一起做加速运动，若小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车间的动摩擦因数为μ，对于这个过程某同学用了以下4个式子来表示木块所受到的摩擦力的大小，则正确的有

A. B. ma C. μmg D. Ma

*3. 在汽车内的悬线上挂一小球，实验表明，当小球做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度。如图所示，若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体M，则关于汽车的运动情况和物体M的受力情况正确的是

A. 汽车一定向右做加速运动

B. 汽车一定向左做加速运动

C. M除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用

D. M除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到向左的摩擦力作用

**4. 如图所示，长方体物块A叠放在长方体物块B上，B置于光滑水平面上，A、B质量分别为，A、B之间的动摩擦因数μ＝0.2，开始时F＝10N，此后逐渐增加，在增大到45N的过程中，则

A. 当拉力F<12N时，两物块均保持静止状态

B. 两物块间从受力开始就有相对运动

C. 两物块开始没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对滑动

D. 两物块间始终没有相对运动，但A、B间存在静摩擦力，其中A 对B的静摩擦力方向水平向右

*5. 如图甲所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对物体B施加一水平变力F，F－t关系如图乙所示，两物体在变力作用下由静止开始运动且始终保持相对静止，则

A. t0时刻，两物体之间的摩擦力最大

B. t0时刻，两物体的速度方向开始改变

C. t0~2t0时间内，两物体之间的摩擦力逐渐增大

D. t0~2t0时间内，物体A所受的摩擦力方向始终与变力F的方向相同

*6. 如图所示，甲、乙两个斜面质量相同，倾角相同，斜面的粗糙程度不同，都放在水平地面上始终静止不动，两个小物体A、B质量相同，小物体A沿斜面甲匀速下滑，在此过程中，地面对斜面甲的支持力为F1，静摩擦力为；小物体B沿斜面乙匀加速下滑，在此过程中，地面对斜面乙的支持力为F2，静摩擦力为，则下列描述正确的是

A. B. 向右

C. 向右

D. 向左

**7. 在一次“模拟微重力环境”的实验中，实验人员乘坐实验飞艇到达6000m的高空，然后让其由静止下落，下落过程中飞艇所受空气阻力为其重力的0.04倍，实验人员可以在飞艇内进行微重力影响的实验。当飞船下落到距地面的高度为3000m时，开始做匀减速运动，以保证飞艇离地面的高度不得低于500m，重力加速度g恒取10m/s2。试计算：（1）飞艇加速下落的时间；

（2）飞艇匀减速运动时的加速度不得小于多少?

**8. 在光滑水平面上放有两个质量均为m0的方木块，如图所示，两个方木块之间又放一个顶角为2α，质量为m的等腰楔子，求木块m0的加速度。

**9. 如图所示，质量为m＝1kg的物体，以的初速度沿粗糙的水平面向右运动，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2；同时物体受到一个与运动方向相反的3N的力F作用，经过3s，撤去外力F，求物体滑行的总位移。

【试题答案】

1. A 利用整体法易知两种情况有相同的加速度，C、D错误；根据、以及，所以A正确。

2. AB M和m具有相同的加速度，利用整体法对系统进行受力分析可得，而对于物体m来说，木块受到的静摩擦力f＝ma，对小车M来说，受力分析得，因而A、B正确。

3. C 对小球受力分析可知，有向右的加速度，但小球的初速度可能向右也可能向左，汽车的运动情况不确定；M有向右的加速度，一定受到向右的摩擦力。故C正确。

4. D 先以B为研究对象，B水平方向受摩擦力，当f为最大静摩擦力时，B的最大加速度为；再以A、B整体为研究对象，能使A、B一起匀加速运动所施加的最大外力。由题给条件，F从10N开始逐渐增加到45N 的过程中，A、B将始终保持相对静止而一起匀加速运动。

5. CD 两物体始终保持相对静止，具有相同的加速度，对系统来说，由整体法得：，而对于物体A来说，物体B对A的静摩擦力f提供物体A产生的加速度，即，根据F－t图像可知摩擦力的变化，在0~t0，摩擦力方向向右，逐渐减小，此过程系统做的是加速度逐渐减小的加速运动，在t0~2t0，摩擦力方向向左，逐渐增大，此过程系统做的是加速度逐渐增大的减速运动，故C、D正确。

6. D 对于斜面甲和物体A，由于系统的加速度为零，根据牛顿第二定律知物体系统的加速度为零，即系统水平方向上分力为零，即，竖直方向上合力为零，即。而对于斜面乙和物体B，由于系统的加速度不为零，具有水平向左的加速度，根据牛顿第二定律可知：地面对斜面乙的静摩擦力方向向左，即的方向向左，有竖直向下的加速度，故在竖直方向上属于失重状态，因此地面对系统的支持力小于系统的重力＝F1，因此。故D正确。

7. （1）设飞艇加速下落的加速度为a1，

由牛顿第二定律得：

解得

加速下落的高度为

加速下落的时间为

（2）飞艇开始做减速运动时的速度为

匀减速下落的最大高度为

要使飞艇在下降到离地面500m时速度为零，飞艇减速时的加速度a2至少应为

8. 设经时间t，楔子竖直下降h，方木块水平移动s，由几何关系得，楔子竖直方向做匀加速直线运动，；同理方木块水平位移为，则。

这是楔子与方木块加速度大小之间的联系。

两个方木块对楔子的支持力为N，楔子受重力为mg，其受力示意图如图所示：

；解得楔子下落的加速度为