4.3 牛顿第二定律-2021-2022学年高一物理课后分层训练（人教版2019必修第一册）

4.3 牛顿第二定律 夯实基础 1．根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是(　　) A．物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比 B．物体所受合力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度 C．物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比 D．当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比 【答案】D 【解析】 根据牛顿第二定律得知，物体加速度的大小跟速度无关，故A错误； 力是产生加速度的原因，只要合力不为零，就会产生加速度，故B错误； 质量一定时，物体加速度的大小跟物体所受的合外力的大小成正比，而不是跟它所受作用力中的任何一个力的大小成正比，故C错误； 当物体的质量改变但其所受合力的水平分力不变时，根据牛顿第二定律可知，物体水平加速度的大小与其质量成反比，故D正确． 故选D 2．由牛顿第二定律F＝ma可知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当用很小的力去推很重的桌子时，却推不动，这是因为(　　) A．牛顿第二定律不适用于静止的物体 B．桌子加速度很小，速度增量也很小，眼睛观察不到 C．推力小于桌子所受到的静摩擦力，加速度为负值 D．桌子所受的合力为零，加速度为零 【答案】D 【解析】 牛顿第二定律的表达式F＝ma中的力F是指合力，用很小的力推很重的桌子时，桌子不动，是因为桌子与地面间的最大静摩擦力大于推力，推力与桌子受到的静摩擦力的合力为零，所以桌子所受的合力为零，仍然静止不动，牛顿第二定律同样适用于静止的物体，所以A、B、C都不正确，只有D正确． 故选D 3.在光滑水平面上，有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用，在第1s内物体保持静止状态．若力F1与F2随时间的变化关系如图所示，则物体(　　) A．在第2s内做加速运动，加速度大小逐渐减小，速度逐渐增大 B．在第3s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大 C．在第4s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大 D．在第5s末速度为零 【答案】B 【解析】 第1s内物体保持静止状态，可知F1、F2的初始值相等．第2s内物体的合力不断变大，根据牛顿第二定律知加速度不断变大，物体做加速运动，速度逐渐增大，故A错误； 在第3s内合力逐渐变大，故加速度不断变大，合力与速度同向，物体做加速运动，速度逐渐增大，故B正确； 在第4s内，合力逐渐减小，故加速度不断减小，合力与速度同方向，物体做加速运动，速度逐渐增大，故C错误； 在第5s末，合力为零，故加速度为零，速度最大，此时运动方向与F1方向相同，故D错误． 故选B 4．竖直起飞的火箭在推力F的作用下产生10 m/s2的加速度，若推力增大到2F，则火箭的加速度将达到(g取10 m/s2)(　　) A．20 m/s2 B．25 m/s2 C．30 m/s2 D．40 m/s2 【答案】C 【解析】 推力为F时，F－mg＝ma1，当推力为2F时，2F－mg＝ma2. 以上两式联立可得：a2＝30 m/s2. 故选C． 5．(多选)力F1单独作用在物体A上时产生的加速度a1大小为5m/s2，力F2单独作用在物体A上时产生的加速度a2大小为2 m/s2，那么，力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度a的大小可能是(　　) A．5m/s2 B．2 m/s2 C．8m/s2 D．6 m/s2 【答案】AD 【解析】 设物体A的质量为m，则F1＝ma1，F2＝ma2，当F1和F2同时作用在物体A上时，合力的大小范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2，即|ma1－ma2|≤ma≤ma1＋ma2， 加速度的大小范围为3m/s2≤a≤7 m/s2， 故选AD. 6．如图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进．突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速直线运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是(　　) A．m B．ma C．m D．m(g＋a) 【答案】C 【解析】 西瓜与汽车具有相同的加速度a，对西瓜A受力分析如图，F表示周围西瓜对A的作用力，则由牛顿第二定律得：＝ma，解得：F＝m，故C对，A、B、D错． 故选C 7．有经验的司机能通过控制油门使汽车做匀加速直线运动，某品牌轿车连同司机在内总质量为m＝1 500 kg，当轿车受到大小为F1＝500 N的牵引力时恰好在水平路面上匀速行驶．现司机通过控制油门使轿车受到F2＝2 000 N的牵引力，从v0＝5 m/s开始加速．假设汽车运动时所受的阻力保持不变，试求： (1)轿车运动过程中所受到的阻力大小； (2)轿车做加速运动时的加速度大小． 【答案】(1)500 N　(2)1 m/s2 【解析】 (1)轿车匀速运动时受力平衡，则Ff＝F1＝500 N. (2)由牛顿第二定律F2－Ff＝ma 则a＝ 代