第2课 牛顿第二定律 单位制

第2课牛顿第二定律单位制题号12345678910答案一、单项选择题1. 下列四组单位中，哪一组中的各单位都是国际单位制中的基本单位()A. 米(m)、牛(N)、秒(s)B. 米(m)、千克(kg)、秒(s)C千克(kg)、焦耳(J)、秒(s)D米(m)、千克(kg)、牛(N)解析：力学中选长度的单位米(血)、质量的单位千克(kg)和时间的单位秒(s)作为基本单位，B对.答案：B2. 如图所示，一质量为M的楔形木块放在水皿平桌面上，它的顶角为90,两底角分别为a和P； a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木 7777777777777777777777777777777块.已知所有接触面都是光滑的.现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于()A. Mg+mg B. Mg+2mgC. Mg+mg(sin a +sin p ) D. Mg+mg(cos a +cos p )解析：分析M受力，竖直方向，得水平桌面对M的支持力N =Mg + mgcos 0 cos 0+mgcos (3 cos fJ=mg + Mg, A 正确.答案：A3. 如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N、完全相同的弹簧测力计甲和乙系住V7777777777777Z77Z777777777777777777777777777一个质量为1 kg的物块，在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为10 N,当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数为8 N，这时小车运动的加速度大小是（）A. 2 m/s2 B. 4 m/s2 C. 6 mis D. 8 m/s2解析：小车做匀速直线运动时，物块随小车也做匀速直线运动,两弹簧测力计示数均为10 N,形变相同，弹簧测力计甲的示数变为8N,形变减小x,弹簧测力计乙形变要增加Ax,故弹簧测力计乙的F示数为12 N,物块受到的合外力F = 4 N,故加速度的大小是a = m41 m/s2 = 4 m/s2,选项 B 正确.答案：B4.如图是“神舟系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则（）A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C.返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D.返回舱在喷气过程中处于失重状态解析：在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，加速度方向向 上，返回舱处于超重状态，动能减小，返回舱所受合外力做负功，返 回舱在喷气过程中减速的主要原因是缓冲火箭向下喷气而获得向上 的反冲力.火箭开始喷气前匀速下降，拉力等于重力减去返回舱受到 的空气阻力，火箭开始喷气瞬间反冲力直接对返回舱产生向上的作用 力因而伞绳对返回舱的拉力变小.答案：A5 .放在光滑水平面上的木块受到两个水平力F1与F2 的作用静止不动.现保持F1不变F2大小变化如图甲所示， 则在此过程中，能正确描述木块运动情况的vt图象是图乙 中的（）解析：由于F2均匀减小到零然后又均匀增大到原值，所以物体 受到的合外力的变化情况为先增大后减小到零，根据牛顿第二定律知 物体加速度也是先增大后减小到零，而速度一直在增大，最后达到最 大值符合上述规律的vt图象只有D项.答案：D二、不定项选择题6 .如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初 速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑 上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动 的vt图象（以地面为参考系）如图乙所示.已知v2v1，则（）At1时刻，小物块离A处的距离达到最大B. t时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大2C. 0t,时间内，小物块受到的摩擦力不变2D. 0勺时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用3解析：由题图乙可知，在t1时刻物块的速度为零，离开A点的 距离最大，A正确；t2时刻，小物块刚好相对传送带静止，此时相对 传送带滑动的距离最大，B正确；0t2时间内，小物块在摩擦力的 作用下先减速再反向加速，摩擦力不变，c正确；t2t3时间内，小 物块相对传送带静止且随水平传送带一起匀速运动，不受摩擦力作用，D错误.答案：ABC7. 如图所示，质量为M的小车放在光滑的水平地 面上，右面靠墙，小车的上表面是一个光滑的斜面，斜 面的倾角为a，当地重力加速度为g那么，当有一个质 量为m的物体在这个斜面上自由下滑时，()A.小车对右侧墙壁的压力大小是mgsin a cos aB小车对右侧墙壁的压力大小是1Mmgsin a cos a M十mC小车对地面的压力大小为(M+m)gmgsin2 aD,小车对地面的压力大小为(M+m)gmgsin a cos a解析：先用隔离法，分析物体的受力情况，物体沿斜面向下的加 速度a = gsin a,将a沿水平方向和竖直方向分解，则ax = acos a =gsin acos a, ay = asin a= gsin2 a;整体法，墙对小车的弹力 F = max = mgsin a cos a, (M + m)g - N = may = mgsin2 a .所以 F =mgsin a cos a, N = (M + m)g - mgsin2 a.再由牛顿第三定律可知 选项A、C正确.答案：AC8. 如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为0的固定 斜面上.滑块与斜面之间的动摩擦因数为叫若滑块与斜面之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度 上应_ 为甘，则()A. 将滑块由静止释放，如果Htan 6，滑块将下滑B. 给滑块沿斜面向下的初速度，如果Mtan 6 ,滑块将减速下 滑C. 用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果H=tan 6 拉力大小应是2mgsin 6D. 用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果p=tan 6 拉力大小应是mgsin 6解析：如果p g mgcos。滑块将下滑；此时 给滑块沿斜面向下的初速度，滑块将加速下滑，如果p = tan 0,用 平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，F = mgsin 0 + pmgcos 0=2mgsin 0 .综上所述，选项A、C正确答案：AC9 .如图所示，质量不等的木块A和B的质量分别为叫和m2, 置于光滑的水平面上，当水平力F作用于左端A上，两物体一起做 匀加速运动时，A、B间作用力大小为F1当水平力F作用于右端B 上，两物体一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F2则（）A.在两次作用过程中，物体的加速度的大小相等B. 在两次作用过程中，F1+F2FC, 在两次作用过程中，F1+F2=FD.在两次作用过程中Fi=m1 f2 m2解析：对整体易知两次作用的加速度大小相同.a.第一叫+叫种情况对B: F1 = m2a;第二种情况对A: F2 = m1a,所以F2 + F1 = F,JxK,F2 mi选项C正确.答案：CA.B.C.D.(a)(b)10 .如图(a)所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为。的 光滑斜面上的物体，逐渐增大F,物体做变加速运动，其加速度a随 外力F变化的图象如图(b)所示，若重力加速度g取10 m/s2.根据图(b) 中所提供的信息可以计算出()物体的质量斜面的倾角斜面的长度加速度为6 m/s2时物体的速度解析：由牛顿第二定律得:Fcosa =0 - mgsin 0 Fcos 0 mcos 0gsin 0,可见图线的斜率是 m一，在纵轴上的截距是gsin 0,所以物体的质量和斜面的倾角均可求出，所以选A、B.答案：AB三、非选择题11.风洞实验室中可产生水平向左、大小可调节的风力.现将 一套有一小球的细直杆放入风洞实验室.小球孔径略大于细杆直径， 小球与杆间的滑动摩擦因数M=0.5,如图所示.保持小球所受风力F =0.5mg不变，使杆与水平方向间夹角为37并固定，则小球从静 止开始在细杆上滑下2.4 m所需的时间为多少？ (g取10 m/s2，sin37=0.6, cos 37=0.8)解析：对小球作受力分析，并对这些力进行正交分解，如图所示.在y轴上，因Fsin 6 mgcos。，故Fn应垂直于杆向上 由平衡条件，有：Fn + Fsin 0-mgcos 6=0,得：FN = 05mg.在x轴上，由牛顿第二定律，有:mgsin 0+Fcos 6 - Ff = ma. 又 Ff=pFN，式联立得：a = 7.5 m/s2.又由运动学公式s = ；at2,得小球从静止出发在细杆上滑下距离s=2.4 m所需时间为t = 0.8 s.答案：0.8 s12 .质量为2 kg的物体在水平推力的作用下沿水平面做直线运 动，一段时间后撤去F，其运动的vt图象如图所示.g取10 m/s2， 求：(1) 物体与水平面间的动摩擦因数巧(2) 水平推力F的大小.解析：(1)设物体做匀减速直线运动的时间为心2、初速度为v20、末速度为2广加速度为a2，则：a =上 V20=-2 m/s2.2At2设物体所受的摩擦力为Ff，根据牛顿第二定律，有：Ff = ma2，Ff= - pmg,一 a联立得：p =2 = 0.2.(2)设物体做匀加速直线运动的时间为& 初速度为v10、末速度为V1t、加速度为3/则：a =匕匕 = 1 m/s2.1匕才艮据牛顿第二定律，有：F-Ff=ma1 联立得：F = pmg + ma1 = 6 N.答案:(1)0.26 N13.质量为40 kg的雪橇在倾角0=37。的斜面上向下滑动(如图 甲所示)，所受的空气阻力与速度成正比.今测得雪橇运动的vt图象 如图乙所示，且AB是曲线的切线，B点坐标为(4, 15), CD是曲线 的渐近线.试求空气的阻力系数k和雪橇与斜坡间的动摩擦因数叫解析：对雪橇由牛顿运动定律得:mgsin。- 岬 - kv = ma, N = mgcos。，m/s2 = 2.515-5由图象得A点对应速度vA = 5 m/s,加速度aA = 4一 m/s2.最终雪橇匀速运动时的最大速度vm= 10 m/s, a = 0. 把以上vA、aA、vm、a的数值代入式并联立式 解得：p = 0.125, k = 20 N s/m.答案：20 N-s/m 0.125