高中魯科版 (2019)第3節(jié) 牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律練習(xí)題

這是一份高中魯科版 (2019)第3節(jié) 牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律練習(xí)題，共11頁(yè)。試卷主要包含了單選題，多選題，計(jì)算題，實(shí)驗(yàn)題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
第五章 第3節(jié) 牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律  同步課時(shí)訓(xùn)練學(xué)校：___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________
一、單選題(共32分)1、(4分)放在水平地面上的一物塊受到方向不變的水平推力F的作用，F的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。重力加速度g取。由此兩圖線可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ分別為(   )A. B. C. D.2、(4分)一質(zhì)量為m的乘客站在傾角為θ的自動(dòng)扶梯的水平踏板上，隨扶梯一起以大小為的加速度加速上行，如圖所示。重力加速度大小為g。該過程中，乘客對(duì)踏板的壓力大小為(   )A. B. C. D.3、(4分)如圖，質(zhì)量為2.5 kg的一個(gè)長(zhǎng)方體空鐵箱在水平拉力F作用下沿水平面向右勻加速運(yùn)動(dòng)，鐵箱與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3。這時(shí)鐵箱內(nèi)一個(gè)質(zhì)量為0.5 kg的木塊恰好能靜止在后壁上。木塊與鐵箱內(nèi)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取。以下說法不正確的是(   )A.木塊對(duì)鐵箱壓力的大小為12.5 N B.水平拉力F的大小為71.5 NC.水平面對(duì)鐵箱的支持力大小為30 N D.鐵箱的加速度為4、(4分)停在水平地面上的小車內(nèi)，用繩子拴住一個(gè)重球，繩呈水平狀態(tài)，繩的拉力為，繩的拉力為。若小車由靜止開始向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，但重球相對(duì)小車位置不發(fā)生變化，則兩繩的拉力的變化情況是（重力加速度為g）(   )A.變大，變小 B.變大，變大 C.不變，變小 D.變大，不變5、(4分)在行駛過程中，為了盡可能地減輕汽車在碰撞過程中對(duì)人體造成的傷害，人們?cè)O(shè)計(jì)了安全帶。假定乘客質(zhì)量為50 kg，汽車車速為108 km/h，從踩下剎車到車完全停止的勻減速直線運(yùn)動(dòng)需要5 s，那么安全帶對(duì)乘客的水平作用力大小約為(   )A.1000 N B.600 N C.300 N D.400 N6、(4分)關(guān)于牛頓第二定律，下列說法正確的是(   )A.物體具有加速度是因?yàn)槲矬w受到了力，所以，加速度的產(chǎn)生要滯后于力的產(chǎn)生B.是矢量式，a的方向與F的方向相同，與運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)C.物體所受的一個(gè)外力減小，加速度也一定會(huì)隨之減小D.牛頓第二定律描述的是一般性規(guī)律，只需要一個(gè)實(shí)驗(yàn)就可證明其正確性7、(4分)打印機(jī)是現(xiàn)代辦公不可或缺的設(shè)備，正常情況下，進(jìn)紙系統(tǒng)能做到“每次只進(jìn)一張紙”，進(jìn)紙系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，設(shè)圖中剛好有10張相同的紙，每張紙的質(zhì)量均為m，搓紙輪按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)最上面的第1張紙向右運(yùn)動(dòng)，搓紙輪與紙張之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，紙張與紙張之間、紙張與底部摩擦片之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，下列說法正確的是(   )
 A.第1張紙受到搓紙輪的摩擦力方向向左B.第2張紙與第3張紙之間的摩擦力大小為C.第10張紙與摩擦片之間的摩擦力為0D.要做到“每次只進(jìn)一張紙”，應(yīng)要求8、(4分)兩物塊靠在一起放置在粗糙的水平面上，如圖所示，外力F作用在A上，推著一起向右加速運(yùn)動(dòng)，已知外力，A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)取，則運(yùn)動(dòng)的加速度大小和之間的彈力大小分別為(   )
 A. B.C. D.二、多選題(共24分)9、(6分)如圖是汽車運(yùn)送圓柱形工件的示意圖，圖中，N是固定在車體上的壓力傳感器，車廂中的固定斜面與水平方向成角，假設(shè)圓柱形工件表面光滑，汽車靜止不動(dòng)時(shí)Q傳感器示數(shù)為零，傳感器示數(shù)不為零。在汽車向左以某一加速度勻加速啟動(dòng)過程中，P傳感器示數(shù)為零，而傳感器示數(shù)不為零，重力加速度，則汽車向左勻加速啟動(dòng)的加速度可能為(   )A. B. C. D.10、(6分)如圖，柔軟輕繩的一端O固定，其中間某點(diǎn)M拴一重物A，用手拉住繩的另一端N。初始時(shí)，豎直且被拉直，與之間的夾角為?，F(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起，并保持夾角α不變。在由豎直被拉到水平的過程中(   )A.上的張力逐漸增大 B.上的張力先增大后減小C.上的張力逐漸增大 D.上的張力先增大后減小11、(6分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球在細(xì)線A和輕彈簧B的共同作用下保持靜止，其中細(xì)線A水平，左端固定于豎直墻壁，輕彈簧B。上端固定于天花板，與豎直方向的夾角為60°，已知輕彈簧B的勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，則(   )A.細(xì)線A中拉力的大小為B.輕彈簧B中拉力的大小FB為2mgC.輕彈簧B的伸長(zhǎng)量為D.突然剪斷細(xì)線A的瞬間，小球的加速度a大小為12、(6分)如圖所示，是半徑為R的圓的直徑，c是圓周上一點(diǎn)，。質(zhì)量為m的物體僅受一個(gè)恒力作用，從a點(diǎn)沿方向射入圓形區(qū)域，經(jīng)時(shí)間t沿方向從b點(diǎn)射出圓形區(qū)域。下列說法中正確的是(   )A.恒力沿方向，大小為 B.恒力方向垂直斜向左上，大小為C.物體在a點(diǎn)的速率為 D.物體離開b點(diǎn)時(shí)的速率為三、計(jì)算題(共28分)13(本題 14 分)如圖所示，一質(zhì)量的木板原來靜止在水平面上，另一質(zhì)量的小滑塊以的初速度在木板上從右端開始水平向左滑行，經(jīng)一段時(shí)間后滑塊停在木板上。已知滑塊與木板間、木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為和，取重力加速度，求：（1）木板運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度；（2）木板從開始運(yùn)動(dòng)到最終停下的位移大小。14、(14分)如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的光滑圓弧軌道和水平軌道在A點(diǎn)相切，為圓弧軌道的直徑，O為圓心，和之間的夾角為。一質(zhì)量為m的小球沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)A點(diǎn)沿圓弧軌道通過C點(diǎn)，落至水平軌道；在整個(gè)過程中，除受到重力及軌道作用力外，小球還一直受到一水平恒力的作用。已知小球在C點(diǎn)所受合力的方向指向圓心，且此時(shí)小球?qū)壍赖膲毫η『脼榱?。重力加速度大小?/span>g。求
 （1）水平恒力的大小和小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度的大?。?/span>（2）小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)動(dòng)量的大??；（3）小球從C點(diǎn)落至水平軌道所用的時(shí)間。四、實(shí)驗(yàn)題(共16分)15、(16分)為了“驗(yàn)證牛頓第二定律”，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案： A.實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，一端系在滑塊上的輕質(zhì)細(xì)繩通過轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪，另一端掛一質(zhì)量為的鉤碼。用墊塊將長(zhǎng)木板有定滑輪的一端墊起，調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊將沿長(zhǎng)木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)；B.保持長(zhǎng)木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，連接紙帶，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后讓滑塊沿長(zhǎng)木板滑下，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖乙所示。請(qǐng)回答下列問題：（1）圖乙中紙帶的____端與滑塊相連(選填“左”或“右”)。（2）圖乙中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為50Hz的交流電源，根據(jù)圖乙求出滑塊的加速度_______（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）實(shí)驗(yàn)中________(填“一定要”或“不必要”)保證鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量。
參考答案1、答案：A解析：2、答案：C解析：該過程中，乘客在豎直向上方向的加速度大小，設(shè)踏板對(duì)乘客的支持力大小為F，在豎直方向上，由牛頓第二定律有，解得，由牛頓第三定律可得，乘客對(duì)踏板的壓力大小，所以C正確，A、B、D錯(cuò)誤。3、答案：B解析：對(duì)木塊受力分析，設(shè)木塊與鐵箱間的摩擦力為，在豎直方向根據(jù)平衡條件有，解得，選項(xiàng)A正確，不符合題意；對(duì)木塊，在水平方向根據(jù)牛頓第二定律有，解得，則鐵箱的加速度為，選項(xiàng)D正確，不符合題意；鐵箱與水平面間的摩擦力為，對(duì)整體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律，解得，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，符合題意；鐵箱對(duì)水平面的壓力為，則水平面對(duì)鐵箱的支持力大小為30 N，選項(xiàng)C正確，不符合題意。4、答案：C解析：本題考查推理論證能力。對(duì)重球進(jìn)行受力分析后采用正交分解法，根據(jù)牛頓第二定律列出方程，再討論兩個(gè)力的變化情況。以重球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力如圖所示，設(shè)小車的加速度大小為a，繩與水平方向的夾角為θ，重球重力為，根據(jù)牛頓第二定律可以得到豎直方向：①水平方向：②由①②得：可見，繩的拉力與加速度a無關(guān)，則保持不變，繩的拉力隨著加速度的增大而減小，則變小。5、答案：C解析：剎車之后乘客做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，初速度，剎車時(shí)間，加速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律，安全帶對(duì)乘客的水平作用力大小，C正確。6、答案：B解析：加速度與力同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)消失，所以A錯(cuò)誤；a的方向與F的方向相同，與運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)，所以B正確；加速度的變化取決于合外力，所以雖然物體所受的一個(gè)外力減小，但合外力的變化未知，所以加速度不一定會(huì)隨之減小，C錯(cuò)誤；任何定律都需要建立在大量實(shí)驗(yàn)和事實(shí)基礎(chǔ)上，D錯(cuò)誤。7、答案：D解析：因?yàn)?/span>是搓紙輪帶動(dòng)第1張紙向右運(yùn)動(dòng)，第1張紙上表面受到搓紙輪施加的摩擦力f，方向向右，第1張紙下表面受到第2張紙施加的滑動(dòng)摩擦力，方向向左，即有為搓紙輪對(duì)第1張紙的壓力，要讓紙張一張一張進(jìn)入，則需滿足，則有，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確；第2張與第3張紙之間的摩擦力及第10張紙與摩擦片之間的摩擦力都是靜摩擦力，根據(jù)受力平衡條件可知其大小均為，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤。8、答案：A解析：A受到的摩擦力受到的摩擦力；對(duì)整體，由牛頓第二定律有，解得；對(duì)B，由牛頓第二定律有，解得，故選項(xiàng)A正確。9、答案：CD解析：當(dāng)汽車向左勻加速啟動(dòng)過程中，P傳感器示數(shù)為零，而傳感器示數(shù)不為零，則受力分析如圖：豎直方向根據(jù)平衡條件有水平方向根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得故可能的為CD選項(xiàng)。故選CD。10、答案：AD解析：以重物A為研究對(duì)象，受重力繩上拉力上拉力，由題意知，三個(gè)力合力始終為零，矢量三角形如圖所示在轉(zhuǎn)至水平的過程中，上的張力逐漸增大，上的張力先增大后減小，選項(xiàng)A、D正確。11、答案：BCD解析：AB.小球受力如圖所示

由平衡條件得、
故A錯(cuò)誤，B正確；
C.由胡克定律得解得
故C正確；
由牛頓第二定律得

解得

故D正確。
故選BCD。12、答案：BD解析：CD、把運(yùn)動(dòng)分解為沿方向和方向，設(shè)物體在a點(diǎn)速度大小為，在b點(diǎn)的速度大小為沿方向初速度大小為，末速度為零，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系得位移為,在這方向的平均速度，則，沿方向初速度為零，末速度大小為，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移為，此方向的平均速度，則，故C錯(cuò)誤，D正確；
AB、沿方向的加速度方向從c指向a,沿方向加速度，方向從c指向b，合加速度為：，解得，方向與垂直斜向左上方，根據(jù)牛頓第二定律：，故B正確，A錯(cuò)誤。
故選：BD。
13、（1）答案：1m/s解析：根據(jù)牛頓第二定律可得滑塊相對(duì)木板滑動(dòng)時(shí)的加速度大小為在開始的一段時(shí)間內(nèi)，木板做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律有解得設(shè)經(jīng)過時(shí)間t，滑塊與木板達(dá)到共同速度，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有解得達(dá)到共同速度之后，易知木板將開始做勻減速運(yùn)動(dòng)，所以木板運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為（2）答案：0.45m解析：滑塊與木板達(dá)到共同速度后，假設(shè)整體以相同的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律有滑塊所受靜摩擦力大小故假設(shè)成立。木板勻加速運(yùn)動(dòng)的位移大小為木板勻減速運(yùn)動(dòng)的位移大小為木板從開始運(yùn)動(dòng)到最終停下的位移大小為14、答案：（1）（2）（3）解析：（1）設(shè)水平恒力的大小為，小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)所受合力的大小為F。由力的合成法則有
①
②
設(shè)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，由牛頓第二定律得
③
由①②③式和題給數(shù)據(jù)得
④
⑤
（2）設(shè)小球到達(dá)A點(diǎn)的速度大小為，作，交于D點(diǎn)，由幾何關(guān)系得
⑥
⑦
由動(dòng)能定理有
⑧
由④⑤⑥⑦⑧式和題給數(shù)據(jù)得，小球在A點(diǎn)的動(dòng)量大小為
⑨
（3）小球離開C點(diǎn)后在豎直方向上做初速度不為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為g。設(shè)小球在豎直方向的初速度為，從C點(diǎn)落至水平軌道上所用時(shí)間為t。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有
⑩
?
由⑤⑦⑩?式和題給數(shù)據(jù)得
?
 15、答案：（1）右（2）2.00（3）不必要解析：（1）滑塊在下落過程中速度越來越大，則相同時(shí)間內(nèi)滑塊的位移越來越大，紙帶上相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離越來越大，結(jié)合圖乙可知紙帶的右端與滑塊相連，故選填“左”。（2）頻率為50Hz，則周期，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為，根據(jù)逐差法有。（3）實(shí)驗(yàn)中掛上鉤碼，調(diào)節(jié)木板傾角，使小滑塊勻速運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)繩子上的拉力就等于鉤碼的重力，對(duì)物塊來說有，然后取下鉤碼，換上紙帶小滑塊加速下滑，小滑塊的合外力就是鉤碼的重力，所以不必要保證鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，選填“不必要”。