第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系4.3.牛頓第二定律一、單選題1、關(guān)于牛頓第二定律，下列說(shuō)法中正確的是A．牛頓第二定律的表達(dá)式F=ma在任何情況下都適用B．物體的運(yùn)動(dòng)方向一定與物體所受合力的方向一致C．由F=ma可知，物體所受到的合外力與物體的質(zhì)量成正比D．在公式F=ma中，若F為合力，則a等于作用在該物體上的每一個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和【答案】D【解析】A、牛頓第二定律只適用于宏觀物體，低速運(yùn)動(dòng)，不適用于物體高速運(yùn)動(dòng)及微觀粒子的運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)，知加速度的方向與合外力的方向相同，但運(yùn)動(dòng)的方向不一定與加速度方向相同，所以物體的運(yùn)動(dòng)方向不一定與物體所受合力的方向相同，故B錯(cuò)誤；C、F=ma表明了力F、質(zhì)量m、加速度a之間的數(shù)量關(guān)系，但物體所受外力與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D、由力的獨(dú)立作用原理可知，作用在物體上的每個(gè)力都將各自產(chǎn)生一個(gè)加速度，與其它力的作用無(wú)關(guān)，物體的加速度是每個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和，故D正確；故選D。2、如圖所示，一物塊位于光滑水平桌面上，用一大小為F，方向如圖所示的力去推它,使它以加速度a向右運(yùn)動(dòng)。若保持力的方向不變而增大力的大小，則（）A．a(chǎn)變大B．a(chǎn)不變C．a(chǎn)變小D．因?yàn)槲飰K的質(zhì)量未知，故不能確定a變化的趨勢(shì)【答案】A【解析】對(duì)物體做受力分析，由于水平面光滑，故物體所受的合外力為力F在水平方向的分量：設(shè)力F和水平方向的夾角為，根據(jù)牛頓第二定律有：由上式可知，力F增大，加速度也增大，A正確。3、下列有關(guān)加速度的說(shuō)法正確的是（）A．因?yàn)閍=Δv/t,所以a與Δv成正比，與t成反比B．雖然a=Δv/t,但a的大小仍不能由物體速度變化快慢來(lái)量度C．因?yàn)閍=Δv/t,所以a的大小可由物體速度變化大小來(lái)量度D．由牛頓第二定律a=F/m,物體的加速度a大小決定于所受合外力與其質(zhì)量的比值【答案】D【解析】A、加速度描述速度變化快慢的物理量，a越大，說(shuō)明加速度變化越快，同時(shí)根據(jù)加速度公式a=ΔvD、根據(jù)牛頓第二定律a=Fm可知，物體的加速度4、雨滴從高空下落，由于空氣阻力作用，其加速度逐漸減小，直到為零，在此過(guò)程中雨滴的運(yùn)動(dòng)情況是A．速度不斷減小，加速度為零時(shí)，速度達(dá)到最小B．速度不斷增大，加速度為零時(shí)，速度達(dá)到最大C．速度先增大后減小，最終恒定D．速度對(duì)時(shí)間的變化率始終保持不變【答案】B【解析】雨滴的加速度方向與速度方向相同，所以雨滴做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減小到零，此時(shí)速度最大，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。故AC錯(cuò)誤，B正確。加速度的大小反映速度變化率的大小，加速度越來(lái)越小，則速度變化率越來(lái)越小。故D錯(cuò)誤。故選B。5、由牛頓第二定律可知，無(wú)論多么小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，但是用較小的力去推地面上很重的物體時(shí)，物體仍然靜止，這是因?yàn)椋ǎ〢．推力比靜摩擦力小B．物體有加速度，但太小，不易被察覺(jué)C．物體所受推力比物體的重力小D．物體所受的合外力仍為零【答案】D【解析】牛頓第二定律中的力F指合外力，用很小的力推桌子時(shí)，桌子由于受到地面摩擦的作用，推力與靜摩擦力大小相等方向相反，合外力仍然為零，故無(wú)加速度。A.推力比靜摩擦力小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.物體有加速度，但太小，不易被察覺(jué)，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.物體所受推力比物體的重力小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.物體所受的合外力仍為零，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；6、為了節(jié)省能量，某商場(chǎng)安裝了智能化的電動(dòng)扶梯。無(wú)人乘行時(shí)，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯時(shí)，它會(huì)先慢慢加速，再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個(gè)過(guò)程，如圖所示。那么下列說(shuō)法中正確的是A．顧客始終受到三個(gè)力的作用B．顧客始終處于超重狀態(tài)C．顧客對(duì)扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直向下D．顧客對(duì)扶梯作用的方向先指向右下方，再豎直向下【答案】C【解析】試題分析：以人為研究對(duì)象，加速過(guò)程中，人受到靜摩擦力、重力、支持力三個(gè)力的作用下沿電梯加速上升，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，人受到重力和支持力作用，故A錯(cuò)誤；在慢慢加速的過(guò)程中，受力如圖，物體加速度與速度同方向，合力斜向右上方，因而顧客受到的摩擦力與接觸面平行水平向右，電梯對(duì)其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，處于超重狀態(tài)；由牛頓第三定律，它的反作用力即人對(duì)電梯的作用方向指向向左下，在勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，顧客處于平衡狀態(tài)，只受重力和支持力，顧客與電梯間的摩擦力等于零，顧客對(duì)扶梯的作用僅剩下壓力，方向沿豎直向下；故BD錯(cuò)誤，C正確．故選C。7、小明同學(xué)在水平面上用水平恒力推動(dòng)木箱做與加速直線運(yùn)動(dòng)。小明在思考，怎么樣才能使木前的加速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍（）A．將水平推力增大到原來(lái)的2倍B．將阻力減少到原來(lái)的1C．將物體的質(zhì)量增大到原來(lái)的2倍D．將物體的推力和阻力都增大到原來(lái)2倍【答案】D【解析】AB．根據(jù)牛頓第二定律：F合=F-f=maC．將物體的質(zhì)量增大到原來(lái)的2倍，加速度會(huì)減小到原來(lái)的12D．將物體的推力和阻力都增大到原來(lái)的2倍，合外力增大到原來(lái)的2倍，則加速度增大到原來(lái)的2倍，故D正確。二、多選題8、關(guān)于速度、加速度、合外力間的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體的速度越大，則加速度越大，所受的合外力也越大B．物體的速度為零，則加速度為零，所受的合外力也為零C．物體的速度為零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大D．物體的速度很大，但加速度可能為零，所受的合外力也可能為零【答案】CD【解析】物體的速度很大，可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以其加速度可能為零，合力可能為零，故A錯(cuò)誤，D正確；物體的速度為零，加速度不一定為零，并且加速度有可能很大，故所受合力也很大，故B錯(cuò)誤，C正確。故選CD。9、量為1kg的物體受到兩個(gè)大小分別為3N和2N的共點(diǎn)力作用，則物體的加速度大小可能是（）A．10m/s2 B．6m/s2 C．2m/s2 D．5m/s2【答案】CD【解析】?jī)蓚€(gè)共點(diǎn)力合成時(shí)，合力的大小范圍為F1+F2≥F合≥|F1-F2|，所以3N和2N的合力范圍為：5N≥F合≥1N，根據(jù)牛頓第二定律知，物體產(chǎn)生的加速度大小范圍為：5m/s2≥a≥1m/s2A．10m/s2。故A不符合題意。B．6m/s2。故B不符合題意。C．2m/s2。故C符合題意。D．5m/s2。故D符合題意。10、水平地面上質(zhì)量為1kg的物塊受到水平拉力F1、F2的作用，F(xiàn)1、F2隨時(shí)間的變化如圖所示，已知物塊在前2s內(nèi)以4m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，取g=10m/s2，則A．物塊與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為 B．3s末物塊受到的摩擦力大小為3NC．4s末物塊受到的摩擦力大小為1N D．5s末物塊的加速度大小為【答案】BC【解析】在0-2s內(nèi)物體勻速運(yùn)動(dòng)，則摩擦力f=3N，則，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；2s后物體做減速運(yùn)動(dòng)，加速度則經(jīng)過(guò)，即4s末速度減為零，則3s末物塊受到的摩擦力大小為3N，4s末物塊受到的摩擦力為靜摩擦力，大小為6N-5N=1N，選項(xiàng)BC正確；物體停止后，因兩個(gè)力的差值小于最大靜摩擦力，則物體不再運(yùn)動(dòng)，則5s末物體的加速度為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.三、非選擇題11、如圖：質(zhì)量為5kg的物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，現(xiàn)用與水平方成的力拉物體，使物體由靜止加速運(yùn)動(dòng)，10s后撤去拉力求：（1）物體在兩個(gè)階段的加速度各是多大？（）（2）物體從運(yùn)動(dòng)到停止總的位移．【答案】（1）物體在兩個(gè)階段的加速度各分別是2.6m/s2和2m/s2；（2）物體從運(yùn)動(dòng)到停止總的位移為299m．【解析】（1）物體的受力如圖所示，則有：Fcos37°-f=ma；N+Fsin37°=mg；f=μN(yùn)聯(lián)立三式代入數(shù)據(jù)解得：a=2.6m/s2．撤去拉力后，加速度為：（2）10s末物體的速度為：v=at=2.6×10=26m/s則物體的總位移：12、質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示。g取10m/s2，求：(1)0～6s，6～10s過(guò)程中加速度的大小(2)0～10s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移；(3)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ和水平推力F的大小?！敬鸢浮?1)1m/s2、2m/s2(2)46m(3)0.2；6N?！窘馕觥?1)0～6s的加速度6～10s物體的加速度負(fù)號(hào)表示加速度方向與速度方向相反，即加速度大