牛頓第二定律綜合測(cè)評(píng)試題一、選擇題（共5小題，每題6分）關(guān)于牛頓第二定律，下列說法正確的是（）A.物體加速度的方向總是與它所受合外力的方向相同B.物體所受合外力越大，加速度越大，速度也越大C.物體加速度大小由合外力決定，與物體質(zhì)量無關(guān)D.當(dāng)物體所受合外力減小時(shí)，其加速度立即減小，但速度不一定減小如圖所示，質(zhì)量為m的物塊在水平恒力F作用下，沿粗糙水平面向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則物塊的加速度大小為（）A.F/mB.(F-μmg)/mC.μgD.(F+μmg)/m質(zhì)量為2kg的物體在光滑水平面上受到水平方向的力F作用，其a-F圖像如圖所示，則該圖像的斜率表示（）A.物體的質(zhì)量B.物體質(zhì)量的倒數(shù)C.物體所受摩擦力D.加速度與力的比值（多選）在光滑水平面上，有兩個(gè)用輕彈簧連接的物塊A和B，質(zhì)量分別為m1和m2?，F(xiàn)用水平力F拉物塊A，使兩物塊一起做勻加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧的彈力為T。則下列說法正確的是（）A.兩物塊的加速度大小為F/(m1+m2)B.彈簧彈力T=Fm2/(m1+m2)C.若突然撤去F，則撤去瞬間物塊A的加速度為-T/m1D.若突然撤去F，則撤去瞬間物塊B的加速度立即變?yōu)榱悖ǘ噙x）如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，質(zhì)量為m的物體在沿斜面向上的拉力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將拉力F逐漸減小，則在此過程中（）A.物體的加速度逐漸增大B.物體的加速度方向先沿斜面向上后沿斜面向下C.物體的加速度方向始終沿斜面向下D.物體的速度先減小后增大二、填空題（共3小題，每題8分）質(zhì)量為5kg的物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中兩個(gè)力的大小分別為3N和4N，則第三個(gè)力的大小范圍為______。若撤去大小為3N的力，則物體的加速度大小為______m/s2。一輛質(zhì)量為2000kg的汽車在水平公路上行駛，輪胎與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。當(dāng)汽車以10m/s的速度行駛時(shí)，司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有障礙物，立即剎車。剎車后汽車的加速度大小為______m/s2，汽車滑行的距離為______m。（g取10m/s2）如圖所示，質(zhì)量為m的小球用輕繩懸掛在天花板上，當(dāng)系統(tǒng)以加速度a向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩與豎直方向的夾角θ=，繩的拉力大小T=。三、計(jì)算題（共4小題，9題12分，10題14分，11題16分，12題18分）質(zhì)量為10kg的物體放在水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2?，F(xiàn)用與水平方向成37°角的斜向上的拉力F拉物體，使物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2s內(nèi)前進(jìn)了4m。求：（1）物體的加速度大小；（2）拉力F的大小。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）如圖所示，質(zhì)量為M=5kg的木板放在光滑水平面上，木板上放一質(zhì)量為m=3kg的木塊，木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2?，F(xiàn)用水平力F=10N拉木板，求：（1）木塊和木板的加速度大?。唬?）若拉力F作用5s后撤去，木塊還能在木板上滑行多遠(yuǎn)？（g取10m/s2）如圖所示，質(zhì)量為m1=2kg的物體A放在質(zhì)量為m2=3kg的物體B上，物體B放在光滑水平面上。A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，現(xiàn)用水平力F拉物體A，g取10m/s2。求：（1）當(dāng)F=10N時(shí)，A、B的加速度各為多大？（2）要使A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，F(xiàn)至少要多大？（3）當(dāng)F=30N時(shí)，A、B的加速度各為多大？如圖所示，傾角為θ=37°的斜面固定在水平地面上，斜面長(zhǎng)L=5m，質(zhì)量為m=2kg的物體從斜面頂端由靜止開始下滑。已知物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。求：（1）物體下滑過程中的加速度大?。唬?）物體滑到斜面底端時(shí)的速度大?。唬?）若物體滑到斜面底端后繼續(xù)在水平地面上滑行，已知物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，則物體在水平地面上還能滑行多遠(yuǎn)？四、實(shí)驗(yàn)題（共1題，18分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。（1）實(shí)驗(yàn)中需要平衡摩擦力，具體操作方法是：將長(zhǎng)木板的一端墊高，在不掛重物的情況下，輕推小車，使小車能沿木板______運(yùn)動(dòng)。（2）實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車的拉力等于重物的重力，需要滿足的條件是______。（3）在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，保持小車質(zhì)量不變，改變重物質(zhì)量，測(cè)出多組數(shù)據(jù)，作出a-F圖像。若圖像不過原點(diǎn)，可能的原因是______。（4）在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，保持拉力不變，改變小車質(zhì)量，測(cè)出多組數(shù)據(jù)，應(yīng)作出a-______圖像，才能得到一條過原點(diǎn)的直線。（5）某次實(shí)驗(yàn)中，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02s，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出。則打下計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)小車的速度大小為______m/s，小車的加速度大小為______m/s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）五、解答題解析一、選擇題答案及解析AD解析：根據(jù)牛頓第二定律，物體加速度的方向總是與合外力方向相同，A正確；合外力越大，加速度越大，但速度不一定越大，B錯(cuò)誤；加速度由合外力和質(zhì)量共同決定，C錯(cuò)誤；當(dāng)合外力減小時(shí)，加速度立即減小，但若加速度方向與速度方向相同，速度仍然增大，D正確。B解析：對(duì)物塊受力分析，水平方向受拉力F和摩擦力f=μmg，根據(jù)牛頓第二定律F-μmg=ma，解得a=(F-μmg)/m，B正確。B解析：根據(jù)牛頓第二定律a=F/m，可知a-F圖像的斜率表示1/m，即質(zhì)量的倒數(shù)，B正確。ABC解析：對(duì)整體分析，F(xiàn)=(m1+m2)a，得a=F/(m1+m2)，A正確；對(duì)B分析，T=m2a=Fm2/(m1+m2)，B正確；撤去F瞬間，彈簧彈力不變，A的加速度aA=-T/m1，B的加速度aB=T/m2，C正確，D錯(cuò)誤。AC解析：初始狀態(tài)F=mgsinθ，當(dāng)F減小時(shí)，合外力沿斜面向下且逐漸增大，加速度逐漸增大，方向始終沿斜面向下，物體先向上做減速運(yùn)動(dòng)，速度減為零后向下做加速運(yùn)動(dòng)，AC正確，BD錯(cuò)誤。二、填空題答案1N≤F≤7N；0.65；10arctan(a/g)；m√(a2+g2)三、計(jì)算題解析解：（1）根據(jù)x=1/2at2，得a=2x/t2=2×4/22=2m/s2（2）對(duì)物體受力分析，水平方向：Fcos37°-f=ma豎直方向：Fsin37°+N=mgf=μN(yùn)聯(lián)立解得F=30N解：（1）對(duì)木塊：f=μm1g=m1a1，得a1=μg=2m/s2對(duì)木板：F-f=m2a2，得a2=(F-μm1g)/m2=(10-0.2×3×10)/5=0.8m/s2因?yàn)閍1>a2，所以木塊和木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，加速度分別為2m/s2和0.8m/s2（2）5s末木塊速度v1=a1t=10m/s木板速度v2=a2t=4m/s撤去F后，木塊加速度a1'=-μg=-2m/s2木板加速度a2'=μg/m2=0.2×3×10/5=1.2m/s2設(shè)經(jīng)過時(shí)間t'兩者速度相等v1+a1't'=v2+a2't'解得t'=2.5s此過程木塊滑行距離x1=v1t'+1/2a1't'2=10×2.5-1/2×2×2.52=18.75m木板滑行距離x2=v2t'+1/2a2't'2=4×2.5+1/2×1.2×2.52=13.75m相對(duì)滑行距離Δx=x1-x2=5m解：（1）A、B間的最大靜摩擦力fm=μm1g=0.5×2×10=10N假設(shè)A、B相對(duì)靜止，整體加速度a=F/(m1+m2)=10/5=2m/s2對(duì)B：f=m2a=3×2=6N<fm，假設(shè)成立所以A、B加速度均為2m/s2（2）要使A、B相對(duì)滑動(dòng)，需滿足f=fm=10N此時(shí)整體加速度a=fm/m2=10/3m/s2對(duì)整體：F=(m1+m2)a=5×10/3≈16.7N（3）F=30N>16.7N，A、B相對(duì)滑動(dòng)A的加速度a1=(F-fm)/m1=(30-10)/2=10m/s2B的加速度a2=fm/m2=10/3≈3.33m/s2解：（1）物體在斜面上受力分析：沿斜面方向：mgsinθ-f=ma垂直斜面方向：N=mgcosθf=μN(yùn)聯(lián)立解得a=gsinθ-μgcosθ=10×0.6-0.25×10×0.8=4m/s2（2）根據(jù)v2=2aL，得v=√(2aL)=√(2×4×5)=2√10≈6.32m/s（3）在水平地面上，加速度a'=μg=5m/s2滑行距離x=v2/(2a')=40/(2×5)=4m四、實(shí)驗(yàn)題答案（1）勻速直線（2）重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量（3）未平衡摩擦力或平衡不夠（4）1/m（5）0.36；0.80五、易錯(cuò)點(diǎn)總結(jié)受力分析時(shí)容易漏力或多力，特別是摩擦力方向的判斷應(yīng)用牛頓第二定律時(shí)不注意矢量性，未建立坐標(biāo)系進(jìn)行正交分解處理瞬時(shí)問題時(shí)，混淆彈簧和輕繩的區(qū)別（彈簧彈力不能突變，輕繩拉力可以突變）連接體問題中，整體法和隔離法的應(yīng)用不熟練臨界問題分析時(shí)，不能準(zhǔn)確判斷臨界狀態(tài)的條件實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力不當(dāng)或未考