内容正文:
第10练牛顿第二定律(解析版)
一、单选题
1.如图所示,一轻弹簧的左端固定在墙壁上,右端连接一个小球,小球放置在光滑水平地面上。弹簧处于原长时,小球在位置O。将小球拉至位置A(弹簧处于弹性限度内),然后由静止释放,从A到O的过程中,小球的加速度( )
A.保持不变 B.逐渐减小
C.逐渐增大 D.先增大后减小
【答案】B
【详解】
将小球拉至位置A(弹簧处于弹性限度内),然后由静止释放。释放后小球在向左的弹力作用下做加速运动,根据牛顿第二定律可知
随着弹簧形变量的减小,则加速度减小,速度增加,即小球做加速度减小的变加速运动。
故选B。
2.如图所示,位于水平地面上的质量为M的小木块,在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做匀加速运动。若木块与地面之间的动摩擦因数为μ , 则木块的加速度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
对物体受力分析可知,物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用,在水平方向有
竖直方向有
滑动摩擦力
根据以上三式联立可以求得
故选D。
3.长江索道(YangtzeRiverCableway),位于中国重庆市,往返于渝中区的新华路和南岸区的上新街,如图所示。当索道向右上方匀加速提升缆车车厢,若忽略空气阻力,则下列有关缆车车厢的受力图正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
由于索道向右上方匀加速提升缆车车厢,故可得缆车车厢的受力为拉力和重力,拉力斜向右,BCD错误,A正确。
故选A。
4.在如图所示的箱子里有一光滑斜面,通过水平细绳系住一质量分布均匀的小球。箱子水平向右匀速运动时细绳对球的拉力为 T,斜面对球的支持力为 N。当箱子水平向右作匀减速直线运动 ( )
A.T 增大,N 不变 B.T 不变,N 减小
C.T 减小,N 不变 D.T 不变,N 增大
【答案】C
【详解】
设斜面的倾斜角为θ,匀速运动时,对小球进行受力分析可知
解得
,
向右作匀减速直线运动,对小球进行受力分析,根据牛顿第二定律
解得
,
因此支持力N不变,而绳子拉力T减小。
故选C。
5.一位同学将水杯竖直握在手里,匀速走在校道上。如果水杯离地的高度保持不变,当他减速向前走时。手对水杯的作用力( )
A.变大 B.不变 C.变小 D.无法确定
【答案】A
【详解】
匀速行走时,根据平衡条件得,手对水杯的作用力为
减速向前走时,设加速度为,由平行四边形定则得
故A正确,BCD错误。
故选A。
6.如图,某飞行器在月球表面起飞后,一段时间内沿与月面夹角为θ的直线做加速运动。此段时间飞行器发动机的喷气方向可能沿( )
A.方向① B.方向② C.方向③ D.方向④
【答案】C
【详解】
上升器在起飞后的某段时间内的飞行方向与水平面成角,且速度在不断增大,说明飞船所受合外力的方向与速度同向,上升器受重力和喷气推力水平面作用,即重力与推力的合力与速度方向相同,上升器所受喷气的反冲力与喷气方向相反,由图可知只有推力在③的反方向时,合力才可能与速度v同向。故C正确,ABD错误。
故选B。
7.一条鱼在水中沿水平直线向左加速游动,合理描述水对鱼作用力方向的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】
由于鱼在水中沿水平直线向左加速游动,故其合外力沿水平向左,对鱼受力分析可得,鱼受重力和水对鱼的作用力,两个力的合力方向沿水平向左,BCD错误,A正确。
故选A。
二、填空题
8.两类基本问题
(1)从受力确定运动情况
如果已知物体的受力情况,可以由牛顿第二定律求出物体的___________,再通过运动学的规律确定物体的___________情况。
(2)从运动情况确定受力
如果已知物体的运动情况,根据运动学规律求出物体的___________,结合受力分析,再根据牛顿第二定律求出___________。
(3)如图所示,一质量为8 kg的物体静止在粗糙的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,用一水平拉力F=20 N拉物体,使其由A点开始运动,经过8 s后撤去拉力F,再经过一段时间物体到达B点停止。则:(g取10 m/s2)
a.在拉力F作用下物体运动的加速度大小为___________ m/s2;
b.撤去拉力F瞬间物体的速度大小v=___________ m/s;
c.撤去拉力F后物体运动的距离x=___________ m。
【答案】加速度 运动 加速度 合外力 0.5 4 4
【详解】
(1)[1] 如果已知物体的受力情况,可以求出合力,根据牛顿第二定律,可以求出物体的加速度。
[2]结合运动学规律公式,可以求出物体的运动情况。
(2)[3] 如果已知物体的运动情况,根据运动学规律求出物体的加速度。
[4]结合牛顿第