牛顿第二定律及其应用 巩固练习 提高

【巩固练习】一、选择题1、(2015 衡水模拟)为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。

无人乘坐时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。

一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。

下列说法中正确的是()A.顾客始终受到三个力的作用B.顾客始终处于超重状态C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D.顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下2、如图所示，在两根轻质弹簧a、b之间系住一小球，弹簧的另外两端分别固定在地面和天花板上同一竖直线上的两点，等小球静止后，突然撤去弹簧a，则在撤去弹簧后的瞬间，小球加速度的大小为2.5m/s2，若突然撤去弹簧b，则在撒去弹簧后的瞬间，小球加速度的大小可能为 ( )A、7.5m/s2，方向竖直向下B、7.5 m/s2，方向竖直向上C、12.5 m/s2，方向竖直向下D、12.5 m/s2，方向竖直向上3、如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m２的木块。

假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。

现给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt(k是常数)，木板和木块加速度的大小分别为a1和a２，下列反映a1和a２变化的图线中正确的是( )4、三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上，它们与桌面间的动摩擦因数都相同。

现用大小相同的外力F 沿图所示方向分别作用在1和2上，用12F 的外力沿水平方向作用在3上，使三者都做加速运动。

令123a a a 、、 分别代表物块1、2、3的加速度，则（ ）A ． 123a a a ==B ．1223,a a a a =>C ． 1223,a a a a ><D ． 1223,a a a a >>5、(2015 郑州模拟)一辆小车静止在水平地面上，bc 是固定在小车上的水平横杆，物块M 穿在杆上，M 通过线悬吊着小物体m ，m 在小车的水平底板上，小车未动时，细线恰好在竖直方向上，现使车向右运动，全过程中M 始终未相对杆bc 移动，M 、m 与小车保持相对静止，已知a 1∶a 2∶a 3∶a 4=1∶2∶4∶8，M 受到的摩擦力大小依次为F f 1、F f 2、F f 3、F f 4，则以下结论正确的是( )A. F f 1∶F f 2=1∶2B. F f 2∶F f 3=1∶2C. F f 3∶F f 4=1∶2D. tan α=2tan θ6、竖直起飞的火箭在推动力F 的作用下产生10m/s 2的加速度，若推动力增大到2F ，则火箭的加速度将达到（g 取10m/s 2） （ ）A ．20m/s 2B ．25m/s 2C ．30m/s 2D ．40m/s 27、向东的力F 1单独作用在物体上，产生的加速度为a 1；向北的力F 2单独作用在同一个物体上，产生的加速度为a 2。

则F 1和F 2同时作用在该物体上，产生的加速度（ ） A ．大小为 12a a -B ．大小为2221a a +C ．方向为东偏北21arctana a D ．方向为与较大的力同向8、如图所示，竖直光滑杆上套一个小球和两根弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉M 、N 固定于杆上，小球处于静止状态。

设拔去销钉M 瞬间，小球加速度的大小为12m/s 2。

若不拔去销钉M 而拔去销钉N 瞬间，小球的加速度可能是（取g =10m/s 2） （ ） A. 22m/s 2，竖直向上 B. 22m/s 2，竖直向下 C. 2m/s 2，竖直向上 D. 2m/s 2，竖直向下9、如图所示，传送带与水平面夹角θ＝37°，并以v ＝10m/s 的速度运行，在传送带的A 端轻轻地放一小物体，若已知传送带与物体之间的动摩擦因数μ＝0.5，传送带A 到B 端的距离s ＝16m ，则小物体从A 端运动到B 端所需的时间可能是 (g ＝10m/s 2) ( )A 、1.8sB 、2.0sC 、2.1sD 、4. 0s10、(2015 哈尔滨模拟)一汽车沿直线由静止开始向右运动，汽车的速度和加速度方向始终向右。

汽车速度的二次方v 2与汽车前进位移x 的图像如图所示，则下列说法正确的是( )A. 汽车从开始运动到前进x 1过程中，汽车受到的合外力越来越大B. 汽车从开始运动到前进x 1过程中，汽车受到的合外力越来越小C. 汽车从开始运动到前进x 1过程中，汽车的平均速度大于v 0/2D. 汽车从开始运动到前进x 1过程中，汽车的平均速度小于v 0/2错误！未找到引用源。

11、某光滑的物体沿倾角不等而高相等的不同斜面下滑，物体从静止开始由斜面顶端滑到底端，以下分析正确的是A ．倾角越大，滑行时间越短B ．倾角越大，下滑的加速度越大NC．倾角越小，平均速度越小D．倾角为45°时，滑行时间最短二、填空题30角斜向上、大小为20N的拉力F作用下，由静1、质量为4.0kg的物体，在与水平面成︒止沿水平地面运动。

若物体与水平地面间的动摩擦因数为0.20，则物体对地面的摩擦力为N，运动的加速度为；它在3s时间内的位移为 m。

g取10 m/s2。

2、细绳栓一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，==）平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示（已知cos530.6,sin530.8小球静止时弹簧弹力大小为_________小球静止时细绳的拉力大小为_________细线烧断瞬间小球加速度为_________快速撤去弹簧瞬间小球的加速度为_________3、如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用DIS测小车的加速度。

用钩码所受的重力作为___________，（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。

在某次实验中根据测得的多组数据可画出-关系图线（如图所示）。

a F①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______________。

②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（）A．小车与轨道之间存在摩擦 B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大 D．所用小车的质量太大4、某同学设计了如图所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来制定滑块和轨道间的动摩擦因数μ。

滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M ，滑块上砝码总质量为m ′，托盘和盘中砝码的总质量为m 。

实验中，滑块在水平轨道上从A 到B 做初速为零的匀加速直线运动，重力加速度g 取10m ／s 2。

①为测量滑块的加速度a ，须测出它在A 、B 间运动的_________与_________，计算a 的运动学公式是______②根据牛顿运动定律得到a 与m 的关系为： (1)()ga m g M m m μμ+=-'++他想通过多次改变m ，测出相应的a 值，并利用上式来计算μ。

若要求a 是m 的一次函数，必须使上式中的_________保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于_________；③实验得到a 与m 的关系如图所示，由此可知μ=_________（取两位有效数字）三、计算题1、如图所示，有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上，木板质量为M ＝4kg ，长为L ＝1.4m ；木板右端放着一小滑块，小滑块质量为m ＝1kg ，其尺寸远小于L 。

小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ＝0.4(g ＝l0m/s 2)。

(1)现用恒力F 作用在木板M 上，为了使得m 能从M 上面滑落下来，问：F 大小的范围是什么?(2)其他条件不变，若恒力F=22.8N ，且始终作用在M 上，最终使得m 能从M 上面滑落下来。

问：m 在M 上面滑动的时间是多大。

2、如图所示，一儿童玩具静止在水平地面上，一个幼儿沿与水平面成53角的恒力拉着它沿水平面运动，已知拉力F=4. 0 N ，玩具的质量为m ＝0. 5 kg ，经过时间t=2.0 s ，玩具移动了距离s=4.8m ，这时幼儿松开手，玩具还能运动多远？（取210/g m s =sin 530.8= cos530.6= ）3、飞船完成了在预定空间的科学技术试验后，返回舱开始按预定轨道从太空向地球表面返回．返回舱开始时通过自身发动机进行调控以减速下降，进入大气层后，在一定的高度关闭发动机，打开阻力降落伞进一步减速下降。

这一过程中，返回舱所受空气摩擦阻力与其速度的平方成正比，比例系数（空气阻力系数）为k ．若返回舱所受空气浮力忽略不计，且认为竖直降落，从阻力伞打开开始计时，返回舱运动的v t -图象如图中的AD 曲线所示（其中CD 段是平行横坐标轴的直线），已知返回舱的总质量为m ，重力加速度g ，求： （1）空气阻力系数k 的表达式；（2）当返回舱的速度为0v 时，返回舱的加速度．4、在光滑的水平面上有一质量m=1kg 的小球，小球与水平轻弹簧及与水平面成30θ=的角的轻绳一端相连，如图所示，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，小球的加速度大小及方向如何?此时轻弹簧的弹力与水平面对球的弹力的比值为多少？（210/g m s =）5、在光滑的水平轨道上有两个半径都是r 的小球A 和B ，质量分别为m 和2m 。

当两球心间的距离大于L （L 比2r 大得多）时，两球之间无相互作用力；当两球心间的距离等于或小于L 时，两球间存在相互作用的恒定斥力F 。

设A 球从远离B 球处以速度v 0沿两球连心线向原来静止的B 球运动，如图所示，欲使两球不发生接触，则v 0必须满足什么条件？【答案与解析】 一、选择题 1、【答案】 C【解析】当扶梯匀速运转时，顾客只受两个力的作用，即重力和支持力，故A 、B 都不对；由受力分析可知，加速时顾客对扶梯有水平向左的摩擦力，故此时顾客对扶梯作用力的方向指向左下方，而匀速时没有摩擦力，此时方向竖直向下，故C 对D 错。

2、AC解析：(1)若撤去A 之前，A 弹簧收缩，则B 弹射必定也收缩着，则对小球有：A B F mg F += ①，而撤去A 弹簧时，对小球有B A F mg ma -= ②，撤去B 时应有A B F mg ma += ③， 解①②③得212.5/B a m s =。

(2)若撤去A 之前，A 已被拉长，则有A B F F mg += ④，而刚撤去A 时有 B A mg F ma -= ⑤， 刚撤去B 时有 A B mg F ma -= ⑥； 解④⑤⑥可得27.5/B a m s =， 故本题正确选项为AC 。

3、A解析：在m ２与m 1相对滑动前， 12()F kt m m a ==+， a 与t 成正比关系，1a t -关系图线的斜率为12km m +，当1m 与2m 相对滑动后，1m 受的是21211f m g m a μ== 211m ga m μ=，为一恒量，对2m 有，222F m g m a μ-= 得 22kt a g m μ=- ，斜率为2k m ， 可知A 正确，B 、C 、D 错误。