专题11 牛顿第二定律(测)
【满分:110分 时间:90分钟】
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.在下面的物理量和单位中: ( )
①密度 ②牛 ③米/秒 ④加速度 ⑤长度 ⑥质量 ⑦千克 ⑧时间 A. 属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧ B.属于国际单位制中基本单位的是⑦ C.属于国际单位的是②③⑦ D.属于国际单位的是④⑤⑥ 【答案】BC
【名师点睛】此题考查国际单位制;要知道属于国际单位基本物理量的有长度、时间和质量,所对应的单位是米、秒和千克,所以要分清什么是物理量和物理量的单位;除国际单位制的基本单位外,其它的单位都是国际单位制的导出单位.
2.一物体质量为m,放在斜面上静止,受一沿斜面向上的力F作用,产生沿斜面向上的加速度a,若将此沿斜面上的力的F的大小变为3F,其他条件不变,则物体加速度将: ( )
A. 大于3a B. 在a与3a之间 C. 等于3a D. 等于a 【答案】A
【解析】物体质量为m,放在斜面上静止,说明物体与斜面之间由摩擦力,设摩擦系数为μ,当力施加力F后,由牛顿第二定律得:F-mgsinθ-μmgcosθ=ma,得:a=
F-gsinθ-mμgcosθ,
当F的大小变为3F时,设此时的加速度是a′,由牛顿第二定律得:3F-mgsinθ-- 1 - / 11
μmgcosθ=ma′,得:a′=
(
3F3F-gsinθ-μgcosθ,a′-3a=(-gsinθ-ugcosθ)-3×mmF-gsinθ-μgcosθ)=2gsinθ+2μgcosθ>0,故a′>3a,选项A正确。 m【名师点睛】本题需要读懂题目的意思,在平时的学习当中要注意运动情况的分析.分别求出两种状态下加速度的大小,然后比较大小即可.
3.如图,一截面为椭圆形的容器内壁光滑其质量为M,置于光滑水平面上,内有一质量为m的小球,当容器受到一个水平向右的力F作用时,小球偏离平衡位置如图,则由此可知,此时小球对椭圆面的压力大小为: ( )
A.mg?(2FF)2B.mg2?()2
M?mM?mC.mg?(【答案】B
2F2)D.条件不足,以上答案均不对 m
【名师点睛】本题是连接体问题,两个物体的加速度相同,采用整体法和隔离法相结合进行研究.先以整体为研究对象,根据牛顿第二定律求出加速度,再对小球研究,求出椭圆面对小球的支持力大小,由牛顿第三定律得到小球对椭圆面的压力大小.
4.一根轻弹簧的下端挂一重物,上端用手牵引使重物向下做匀速直线运动,从手突然停止到物体下降到最低点的过程中,重物的加速度的数值将: ( ) A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.先减小后增大 D.先增大再减小 【答案】B
- 2 - / 11
【解析】物体匀速运动过程,弹簧对物体的弹力与重力二力平衡,手突然停止运动后,物体由于惯性继续下降,弹簧伸长量变大,弹力变大,故重力与弹力的合力变大,根据牛顿第二定律,物体的加速度变大,故选项B正确,选项ACD错误。
【名师点睛】解决本题首先要明确物体靠惯性运动,力是改变速度的原因,其次要明确弹力变小导致合力的变化情况,由题意知道,物体先匀速下降,拉力等于重力,手突然停止运动后,物体由于惯性继续下降,弹力变大,合力变大且向上,故物体做加速度不断变大的减速运动。
5.粗糙水平面上的物体在水平拉力F作用下做匀加速直线运动,现使F不断减小,则在滑动过程中: ( )
A.物体的加速度不断减小,速度不断增大 B.物体的加速度不断增大,速度不断减小 C.物体的加速度先变大再变小,速度先变小再变大 D.物体的加速度先变小再变大,速度先变大再变小 【答案】D
【名师点晴】首先我们假定物体向右运动的,拉力也是向右的,合外力向右,加速度向右,拉力减小,加速度也减小,但是加速度的方向与物体的运动方向一致,所以物体的速度不断增大,相比较而言,比原来增大的慢了一些,但是是增大的。
6.如图,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放置一质量1kg的物体A,处于静止状态,若将一质量为3kg的物体B竖直向下轻放在A上的一瞬间,则B对A的压力大小为(g=10m/s): ( )
2
A.30N 【答案】C
【解析】初始时刻,弹簧的弹力等于A的重力,即F=mAg=10N.将一个质量为3kg的物体B竖直向下轻放在A上的一瞬间,整体的加速度
B.0
C.
15N 2D.
20N 3- 3 - / 11
a??mA?mB?g?F=40?10m/s2?7.5m/s2;隔离对B分析,mg-N=ma,解得N=mg-mA?mB4B
B
B
mBa=7.5N.故C正确.
【名师点睛】此题考查了牛顿第二定律的应用以及整体及隔离法的应用问题;解决本题的关键能够正确地选择研究对象,并且受力分析,运用牛顿第二定律进行求解,掌握整体法和隔离法的运用;此题是中等题,考查基本方法.
7.如图所示,在倾角为θ的固定斜面上有两个靠在一起的物体A、B,两物体与斜面的动摩擦因数μ相同,用平行斜面的恒力F向上推物体A使两物体沿斜面向上做匀加速运动,且B对A的压力平行于斜面,在则下列说法中正确的是: ( )
A.只减小A的质量,B对A的压力大小不变. B.只减小B的质量,B对A的压力大小会增大. C.只减小斜面的倾角,B对A 的压力大小不变.
D.只减小两物体与斜面的动摩擦因数μ,B对A 的压力会增大. 【答案】C
【名师点睛】以两物体组成的系统为研究对象,应用牛顿第二定律求出加速度,然后以B为研究对象,应用牛顿第二定律求出B与A间的作用力,然后根据该作用力的表达式分析答题。
8.如图所示,两个完全相同的轻弹簧a、b,一端均固定在水平面上,另一端均与质量为m的小球相连;轻杆c一端固定在天花板上,另一端与小球相连。三者互成120角,且两个弹簧的弹力大小均为mg。如果将轻杆突然剪断,则剪断瞬间小球的加速度大小可能为: ( )
0- 4 - / 11
A、a?0 B、a?g C、a?1.5g D、a?3g 【答案】A
【解析】小球受两根弹簧的弹力、重力以及轻杆的作用力处于平衡状态,其中弹簧a、b对小球的作用力均为mg,夹角为120?,故弹簧a、b对小球的作用力的合力为mg;若弹簧处于伸长,剪断瞬间时,弹簧的弹力不变,两弹簧合力向下,则重力、两弹簧拉力的合力为
2mg,加速度为2g,方向向下,若弹簧处于压缩,剪断瞬间是,弹簧的弹力不变,两弹簧
合力向上,与重力平衡,合力为零,则加速度为0,故A、正确,B、C、D错误。
【名师点睛】掌握力的特点,是正确分析受力的基础和依据.要想熟练掌握,还需要通过一定量的练习,不断加深对物体运动规律的认识,反复体会方法,总结技巧才能达到。 9.如图所示,质量为m=1kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3,当物体运动的速度为10 m/s时,给物体施加一个与速度方向相反的大小为F=2 N的恒力,在此恒力作用下(取g=10 m/s) : ( )
2
A.物体经10 s速度减为零 B.物体经2 s速度减为零 C.物体速度减为零后将保持静止 D.物体速度减为零后将向右运动 【答案】BC
【名师点睛】本题分析物体的运动情况和受力情况是解题的关键,运用牛顿第二定律和运动学公式研究物体运动时间,根据恒力与最大静摩擦力的关系,判断物体的速度为零后的状态。
10.如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的左端固定在墙上,右端与置于水平面上质量为 m的物体接触(为连接),用水平力F缓慢推动物体到位置A,物体静止后,撤去F,物体开始
- 5 - / 11