同步測試53牛頓第二定律

[課時跟蹤訓練](滿分60分時間30分鐘)一、選擇題(本題共8小題，每小題5分，共40分。在每小題給出的四個選項中至少有一個選項是正確的)1．測量國際單位制規(guī)定的三個力學基本物理量，分別可用的儀器是下列哪一組()A．密度計、測力計、打點計時器B．米尺、彈簧秤、秒表C．秒表、天平、量筒D．米尺、天平、秒表解析：力學中的三個基本物理量為長度、質(zhì)量、時間，在國際單位制中的基本單位分別為米、千克、秒，所以測量的儀器為米尺、天平、秒表，選項D正確。答案：D2．關(guān)于牛頓第二定律的下列說法中，正確的是()A．物體加速度的大小由物體的質(zhì)量和物體所受合外力大小決定，與物體的速度大小無關(guān)B．物體加速度的方向只由它所受合力的方向決定，與速度方向無關(guān)C．物體所受合力的方向和加速度的方向及速度方向總是相同的D．一旦物體所受合力為零，則物體的加速度立即為零，其速度也一定立即變?yōu)榱憬馕觯杭铀俣扰c速度沒有必然關(guān)系，由公式a＝eq\f(F合,m)可知，加速度的大小由合外力和質(zhì)量決定，加速度方向與合外力方向一定相同A、B正確；合外力與加速度瞬時對應(yīng)，合外力一旦為零，加速度會立即為零，速度不一定為零，D錯誤；合外力方向和加速度方向相同，而速度方向和加速度方向可能相同，也可能相反，故C錯。答案：AB3．一個質(zhì)量為2kg的物體，在5個共點力的作用下保持靜止。若同時撤消其中大小分別為15N和10N的兩個力，其余的力保持不變，此時該物體的加速度大小可能是()A．2m/s2 B．3m/s2C．12m/s2 D．15m/s2解析：剩余的三個力的合力與大小為15N和10N的兩個力的合力等大反向，合力范圍為5N≤F≤25N，則加速度的范圍為2.5m/s2≤a≤12.5m/s2，選項B、C正確。答案：BC4．以初速度v0豎直向上拋出一個小球，小球所受的空氣阻力與速度大小成正比，從拋出到落地小球運動的v－t圖是如圖1中的()圖1解析：上升階段，小球所受空氣阻力隨小球速度的減小而減小。小球所受合力F＝G＋f，合力越來越小，所以上升階段小球的加速度越來越小。下降階段，小球所受空氣阻力隨小球速度的增大而增大，小球所受合力F′＝G－f，合力越來越小，所以下降階段小球的加速度也越來越小。v－t圖像中，只有A項所表示的運動加速度越來越小，A項正確。答案：A5．如圖2所示，重為10N的物體以速度v在粗糙的水平面上向左運動，物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)在給物體施加水平向右的拉力F，其大小為20N，則物體受到的摩擦力和加速度大小為(g取10m/s2)()A．1N,20m/s2 B．0,21m/s2 圖2C．1N,21m/s2 D．1N,19m/s2解析：物體受到豎直向下的重力G、豎直向上的支持力N、水平向右的拉力F和摩擦力f作用，其滑動摩擦力為：f＝μN＝μG＝1N，由牛頓第二定律得：F＋f＝ma，解得：a＝21m/s2，C正確。答案：C6．如圖3所示，有一輛汽車滿載西瓜在水平路面上勻速前進。突然發(fā)現(xiàn)意外情況，緊急剎車做勻減速運動，加速度大小為a，則中間一質(zhì)量為m的西瓜A受到其他西瓜對它的作用力的大小是()A．meq\r(g2－a2) B．ma 圖3C．meq\r(g2＋a2) D．m(g＋a)解析：對西瓜A受力分析如圖，F(xiàn)表示周圍西瓜對A的作用力，則由牛頓第二定律得：eq\r(F2－mg2)＝ma，解得：F＝meq\r(g2＋a2)，故C對，A、B、D錯。答案：C7．如圖4所示，吊籃P懸掛在天花板上，與吊籃質(zhì)量相等的物體Q被固定在吊籃中的輕彈簧托住，當懸掛吊籃的細繩燒斷瞬間，吊籃P和物體Q的加速度大小是()A．a(chǎn)P＝aQ＝gB．a(chǎn)P＝2g，aQC．a(chǎn)P＝g，aQ＝2g D．a(chǎn)P＝2g，aQ＝解析：繩燒斷前繩上的拉力大小為2mg，彈簧上的彈力為mg，燒斷繩瞬間，繩上的拉力瞬時消失，吊籃受到的合外力為F合＝mg＋F彈＝2mg，則aP＝2g，Q物體的合力仍為零，故aQ答案：B8．聲音在空氣中的傳播速度v與空氣密度ρ、壓強p有關(guān)，下列速度的表達式(k為比例系數(shù)，無單位)中可能正確的是()A．v＝keq\f(p,ρ) B．v＝eq\r(\f(kp,ρ))C．v＝eq\r(\f(kρ,p)) D．v＝eq\r(kρp)解析：由各物理量的單位之間的關(guān)系確定算式是否正確。壓強p可由公式p＝eq\f(F,S)求得，則其單位為eq\f(kg·m/s2,m2)＝kg/(m·s2)。密度ρ可由公式ρ＝eq\f(m,V)求得，則ρ的單位為kg/m3。由于題中k無單位，則keq\f(p,ρ)的單位為m2/s2，顯然不是速度的單位，A錯；而eq\r(\f(kp,ρ))的單位為m/s，B可能正確；又eq\r(\f(kρ,p))的單位為s/m，也不是速度的單位，C錯誤；eq\r(kρp)單位為kg/(m2·s)，不是速度的單位，D錯誤。正確答案為B。答案：B二、非選擇題(每小題10分，共20分)9．如圖5所示，自動扶梯與水平面夾角為θ，上面站著質(zhì)量為m的人，當自動扶梯以加速度a加速向上運動時，求扶梯對人的彈力N和扶梯對人的摩擦力f。解析：對人受力分析建立如圖所示的直角坐標系(水平向右為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向)。由于人的加速度方向是沿扶梯 圖5向上的，這樣建立直角坐標系后，在x軸方向和y軸方向各有一個加速度的分量，其中x軸方向的加速度分量為ax＝acosθ，y軸方向的加速度分量為ay＝asinθ，根據(jù)牛頓第二定律得x軸方向：f＝maxy軸方向：N－mg＝may解得N＝mg＋masinθ，f＝macosθ。答案：m(g＋asinθ)macosθ10．設(shè)雨點下落過程中受到的空氣阻力與雨點的橫截面積S成正比，與雨點下落的速度v的平方成正比，即f＝kSv2(其中k為比例系數(shù))。雨點在接近地面時近似看做勻速直線運動，重力加速度為g。若把雨點看做球形，其半徑為r，球的體積為eq\f(4,3)πr3，設(shè)雨點的密度為ρ，求：(1)雨點最終的運動速度vm(用ρ、r、g、k表示)；(2)雨點的速度達到eq\f(1,2)vm時，雨點的加速度a。解析：(1)雨點在下落過程中做加速度逐漸減小的加速運動，最后勻速。當f＝mg時，雨點達到最終速度vm，根據(jù)題意有kSveq\o\al(2,m)＝mg，即kπr2veq\o\al(2,m)＝ρ·eq\f(4,3)πr3g