2019版新教材高中物理 第4章 第3节 牛顿第二定律习题（含解析）新人教版必修第一册

牛顿第二定律1(多选)质量为1 kg的物体受3 N和4 N的两个共点力的作用，物体的加速度可能是()A5 m/s2B7 m/s2C8 m/s2 D9 m/s2答案AB解析3 N和4 N两个力的合力范围是17 N，由a可知，质量为1 kg的物体加速度范围是17 m/s2，A、B正确。2.如图所示，质量相等的三个物块A、B、C，A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连，A与B之间用细线相连，当系统静止后，突然剪断A、B间的细线，则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)()Ag、2g、0B2g、2g、0C2g、2g、gD2g、g、g答案B解析设A、B、C的质量均为m，剪断细线前，对B、C整体受力分析，受到总重力和细线的拉力而平衡，故细线的拉力大小T2mg；再对物块A受力分析，受到重力、细线的拉力和弹簧的拉力。剪断细线后，重力和弹簧的弹力不变，细线的拉力减为零，故物块B受到的合力大小为2mg，向下，物块A受到的合力大小为2mg，向上，物块C受到的力不变，合力为零，故物块B有向下的大小为2g的加速度，物块A有向上的大小为2g的加速度，物块C的加速度为零，故B正确。3.(多选)物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为A、B、C，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系如图所示，其中A、B两物体的图线平行，则以下关系正确的是()AmAmBmCBmAmBmCCABC DABC答案BD解析根据牛顿第二定律有：Fmgma，所以有：ag，由此可知：图像斜率为质量的倒数，在纵轴上的截距大小为g。故由图像可知：ABC，mAmB0，则有sincos0。当施加F后，加速度agsingcosa，已知sincos0，则有aa，即加速度增大，C正确，A、B、D错误。6三个完全相同的物块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沿图示方向分别作用在物块1和2上，用的外力沿水平方向作用在物块3上，使三者都做加速运动，令a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度，则()Aa1a2a3Ba1a2，a2a3Ca1a2，a2a2，a2a3答案C解析分析1、2、3三个物块的受力情况如图甲、乙、丙所示。则Ff1(mgFsin60)，Ff2(mgFsin60)，Ff3mg。由牛顿第二定律得：Fcos60Ff1ma1，Fcos60Ff2ma2，Ff3ma3。因Fcos60，Ff2Ff3Ff1，故a1a3a2，C正确。7.在动摩擦因数0.2的水平面上有一个质量m1 kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成45角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。在剪断轻绳的瞬间(g取10 m/s2)，下列说法中正确的是()A小球受力个数不变B小球立即向左运动，且a8 m/s2C小球立即向左运动，且a10 m/s2D若剪断的是弹簧，则剪断瞬间小球加速度的大小a10 m/s2答案B解析在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力且处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力Fmgtan45101 N10 N。剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为10 N，小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用，小球的受力个数发生改变，故A错误；小球所受的最大静摩擦力为fmg0.210 N2 NF，根据牛顿第二定律得小球的加速度为a m/s28 m/s2，合力方向向左，所以向左运动，故B正确，C错误；剪断弹簧的瞬间，轻绳对小球的拉力瞬间为零，此时小球所受的合力为零，则小球的加速度为零，故D错误。8(多选)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，甲车上的人用力F推车，乙车上的人用等大的力F拉绳子(绳与滑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0C乙车的加速度大小为D乙车的加速度大小为0答案BC解析对甲图中人和车组成的系统受力分析，在水平方向的合外力为0(人的推力F是内力)，故a甲0，A错误，B正确；乙图中，人拉轻绳的力为F，则绳拉人和绳拉车的力均为F，对人和车组成的系统受力分析，水平方向合外力为2F，由牛顿第二定律知：a乙，则C正确，D错误。9一个人用一条质量可不计的细绳从井中竖直向上提一桶水，细绳所能承受的最大拉力为300 N。已知水桶装满水后，水与水桶的总质量为20 kg。则人向上提升的最大加速度为多大(重力加速度g取10 m/s2)?答案5 m/s2解析根据牛顿第二定律知Fmgma，即Fmgma，加速度越大，需用的拉力就越大。最大拉力Fmaxmgmamax，代入数值得amax5 m/s2，即人向上提水桶的最大加速度为5 m/s2。- 5 -