高中物理第四章习题课牛顿第二定律的应用练习（含解析）新人
教版必修1
1. (2024·湖南益阳高一期末)如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，一质量为2m的小车在沿斜面向下的外力F作用下下滑，在小车下滑的过程中，小车支架上连接着小球(质量为m)的轻绳恰好水平，则外力F的大小为( ) A. 4.5mg C. 2mg
B. 2mg D. 0.5mg
解析：选A.以小球为研究对象，分析受力情况可知：重力mg、绳的拉力T，小球的加速度方向沿斜面向下．则mg和T的合力定沿斜面向下．如图，由牛顿第二定律得：＝ma，解得a＝2g，再对整体根据牛顿第二定律可得：
sin 30°
mgF＋(2m＋m)gsin 30°＝3ma；解得F＝4.5mg.
2．(2024·济南高一检测)某物体做直线运动的v－t图象如图甲所示，据此判断图乙(F表示物体所受合力，x表示物体的位移)四个选项中正确的是( )
甲
乙
解析：选A.由题图可知前两秒物体做初速度为零的匀加速直线运动，所以前两秒受力为正，恒定，2～4 s沿正方向做匀减速直线运动，所以受力为负，且恒定，4～6 s沿正方向做匀加速直线运动，受力为正，恒定，6～8 s沿正方向做匀减速直线运动，受力为负，恒定，物体一直沿正方向运动，位移不可能为负，综合分析只有A正确．
3．(多选)(2024·山东淄博高一期中)如图所示，甲、乙两车均在光滑的水平面上，质量都是
M，人的质量都是m，甲车上人用力F推车，乙车上的人用等大的力F拉绳子(绳与轮的质量和
摩擦均不计)，人与车始终保持相对静止．下列说法正确的是( )
A．甲车的加速度大小为 B．甲车的加速度大小为0 C．乙车的加速度大小为
2F M＋mFMD．乙车的加速度大小为0
解析：选BC.对甲：以整体为研究对象，水平方向不受力，所以甲车的加速度大小为0；对乙：以整体为研究对象，水平方向受向左的2F的拉力，故乙车的加速度大小为
2F. M＋m4．放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示．取重力加速度g＝10 m/s.由这两个图象可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为( )
2
A．0.5 kg，0.4 C．0.5 kg，0.2 B．1.5 kg，0.4 D．1 kg，0.2
解析：选A.由F－t图和v－t图可得，物块在2～4 s内所受外力F＝3 N，物块做匀加速直线运动，
a＝
Δv422
＝ m/s＝2 m/s，F－Ff＝ma，即3－10μm＝2m① Δt2
物块在4～6 s所受外力F＝2 N，物块做匀速直线运动， 则F＝Ff，F＝μmg，即10μm＝2②
由①②解得m＝0.5 kg，μ＝0.4，故A正确．
5.如图所示，A、B、C三个物体以轻质细绳相连，mA＝2 kg，mB＝3 kg，
mC＝1 kg，A、C与水平桌面间的动摩擦因数μ＝0.25，g＝10 m/s2，
求：
(1)系统的加速度大小； (2)绳1和绳2中的张力大小．
解析：(1)对A、B、C系统由牛顿第二定律得
mBg－μ(mA＋mC)g＝(mA＋mB＋mC)a
解得a＝
mBg－μ（mA＋mC）g2
＝3.75 m/s.
mA＋mB＋mC(2)设绳1的张力大小为F1，对C由牛顿第二定律得
F1－μmCg＝mCa
解得F1＝mCa＋μmCg＝6.25 N
设绳2的张力大小为F2，对A、C整体由牛顿第二定律得
F2－μ(mA＋mC)g＝(mA＋mC)a
解得F2＝(mA＋mC)a＋μ(mA＋mC)g＝18.75 N. 答案：(1)3.75 m/s (2)6.25 N 18.75 N
2
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