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2018-2019学年(粤教版)必修一:第四章第四节牛顿第二定律

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                    第四章         力与运动
                 第四节        牛顿第二定律


                         A 级 抓基础
    1.由牛顿第二定律可知,无论多么小的力都可以使物体产生加
速度,但是较小的力去推地面上很重的物体时,物体仍然静止,这

是因为(  )
    A.推力比摩擦力小
    B.物体有加速度,但太小,不易被察觉
    C.物体所受推力比物体的重力小
    D.物体所受的合外力仍为零
    答案:D
    2.在光滑的水平桌面上,有一个静止的物体,给物体施以水平

作用力,在力作用到物体上的瞬间,则(  )

    A.物体同时具有加速度和速度

    B.物体立即获得加速度,速度仍为零

    C.物体立即获得速度,加速度仍为零

    D.物体的速度和加速度均为零

    答案:B
    3.在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体,当它所受的合
力逐渐减小而方向不变时,则物体的(  )
    A.加速度越来越大,速度越来越大
    B.加速度越来越小,速度越来越小
    C.加速度越来越大,速度越来越小
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    D.加速度越来越小,速度越来越大

    解析:由牛顿第二定律可知,当物体所受合外力减小时,加速

度会越来越小;由于合外力方向保持不变,加速度方向与速度方向

始终相同,故速度越来越大,所以,正确选项为                    D.

    答案:D
    4.如图所示,重为        10  N 的物体以速度      v 在粗糙的水平面上向
左运动,物体与桌面间的动摩擦因数为                 0.1.现在给物体施加水平向

右的拉力    F,其大小为      20 N,则物体受到的摩擦力和加速度大小为

(g 取 10 m/s2)(  )


    A.1 N,20 m/s2         B.0,21 m/s2

    C.1 N,21 m/s2         D.1 N,19 m/s2

    解析:物体受到竖直向下的重力              G、竖直向上的支持力         FN、水

平向右的拉力      F 和摩擦力    Ff 作用,其滑动摩擦力为         Ff=μFN=

                                                       2
μG=1    N.由牛顿第二定律,得           F+Ff=ma,解得     a=21   m/s ,
C 正确.
    答案:C
    5.(多选)如下图所示,小车运动时,看到摆球悬线与竖直方向
成 θ 角,并与小车保持相对静止,则下列说法中正确的是(  )


    A.小车可能向右加速运动,加速度为                gsin θ
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    B.小车可能向右减速运动,加速度为                gtan θ
    C.小车可能向左加速运动,加速度为                gtan θ
    D.小车可能向左减速运动,加速度为                gtan θ

    解析:由于小球与小车间相对静止,所以小球与小车的运动状

态相同,以小球为对象,小球受力如图所示,根据牛顿第二定律可

知,小球所受合外力的方向沿水平方向.因为                   F=mgtan    θ,所以

   F
a=m=gtan θ,a   与 F 方向相同,水平向左.


    故小车应向左做加速运动,或者向右做减速运动,加速度大小

为 gtan θ.

    答案:BC
    6.(多选)如图所示,轻弹簧下端固定在水平面上,一个小球从
弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压
缩到一定程度后停止下落,在小球下落的这一过程中下列说法正确

的是(  )
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    A.小球刚接触弹簧的瞬间速度最大
    B.小球刚接触弹簧时加速度变为竖直向上
    C.小球刚接触弹簧起到到达最低点,小球的速度先增大后减
小

    D.小球刚接触弹簧起到到达最低点,小球的加速度先减小后
增大

    解析:小球的加速度大小决定于小球受到的合外力.从接触弹

簧到到达最低点,弹力从零开始逐渐增大,所以合力先减小后增大,

因此加速度先减小后增大.当合力与速度同向时小球速度增大,所

以当小球所受弹力和重力大小相等时,速度最大.

    答案:CD
                         B 级 提能力
    7.一物体在几个力的作用下处于平衡状态,若使其中一个向东

的力逐渐减小,直至为零,则在此过程中物体的加速度(  )

    A.方向一定向东,且逐渐增大

    B.方向一定向西,且逐渐增大

    C.方向一定向西,且逐渐减小

    D.方向一定向东,且逐渐减小
    解析:由于初始物体处于平衡状态,因此物体所受其他几个力

的合力一定和向东的力大小相等、方向相反.所以,向东的力逐渐

减小时,其他所有力的合力一定向西且增加,物体加速度的方向也

一定向西,物体运动的加速度逐渐增大,故选                   B.

    答案:B
    8.某质量为     1  000   kg 的汽车在平直路面上试车,当达到              72 
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km/h 的速度时关闭发动机,经过            20 s 停下来,汽车受到的阻力是多

大?重新起步加速时牵引力为             2 000  N,产生的加速度应为多大?

(假定试车过程中汽车受到的阻力不变)
    解析:物体在减速过程的初速度为               72 km/h=20 m/s,末速度为

零,得物体的加速度为          a=-1   m/s2,方向与汽车运动方向相反.物

体受到的阻力      f=ma=-1 000 N.当物体重新启动时牵引力为               2 000 

                         F+f
                                    2
N,所以此时的加速度为          a2=  m =1   m/s ,方向与车运动的方向相
同.
    答案:见解析

    9.如图所示,一木块沿倾角            θ=37°的光滑斜面自由下滑,斜
面静止不动.g      取  10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.


    (1)求木块的加速度大小;
    (2)若木块与斜面间的动摩擦因数            μ=0.5,求木块加速度的大
小.

    解析:(1)分析木块的受力情况如图甲所示,木块受重力                     mg、

支持力   FN 两个力作用,合外力大小为            mgsin θ,


    根据牛顿第二定律得         mgsin θ=ma1,

                            2      2
    所以  a1=gsin θ=10×0.6 m/s =6 m/s .

    (2)若斜面粗糙,物体的受力情况如图乙所示,建立直角坐标
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系.


    在 x 方向上(沿斜面方向上)mgsin θ-f=ma2①

    在 y 方向上(垂直斜面方向上)FN=mgcos θ②

    又因为   f=μFN③

    由①②③得     a2=gsin θ-μgcos θ=

    (10×0.6-0.5×10×0.8)m/s2=2 m/s2.

    答案:(1)6 m/s2 (2)2 m/s2
    10.如图所示,质量为         2 kg 的物体在    40 N 水平推力作用下,
从静止开始     1 s 内沿竖直墙壁下滑       3 m.求(取   g=10 m/s2):


    (1)物体运动的加速度大小;
    (2)物体受到的摩擦力大小;
    (3)物体与墙间的动摩擦因数.

                 1             2h 2 × 3
    解析:(1)由   h=2at2,可得:a=t2=      12  m/s2=6 m/s2.

    (2)分析物体受力情况如图所示:


    水平方向:物体所受合外力为零,FN=F=40 N.
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竖直方向:取向下为正方向,由牛顿第二定律得:

mg-f=ma,可得:f=mg-ma=8 N.

(3)物体与墙间的滑动摩擦力          f=μFN,

        f  8 N
所以  μ=FN=40 N=0.2.
答案:(1)6 m/s2 (2)8 N (3)0.2
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