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1 课时强化作业十二 牛顿第二定律的综合应用

一、选择题

1．某人在地面上用弹簧秤称得体重为490 N ．他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t 0至t 3时间段内，弹簧秤的示数如图甲所示，电梯运行的v ­t 图(如图乙)可能是(取电梯向上运动的方向为正)(

)

解析：t 0～t 1时间内为弹簧秤的示数小于人的体重，电梯处于失重状态，应向上做匀减速运动或向下做匀加速运动，故选项B 、C 错误；t 1～t 2时间内，弹簧秤的示数等于人的体重，电梯应静止或向上、向下做匀速运动；t 2～t 3内，弹簧秤的示数大于人的体重，电梯处于超重状态，应向上加速或向下减速，故选项A 、D 正确．

答案：AD

2．如图所示，车厢里悬挂两个质量不同的小球，上面球比下面球的质量大，当车厢向右做匀加速运动时，下列各图中正确的是(

)

解析：两个小球与车厢的加速度相同，设上面的线与竖直方向的夹角为α，以整体为研

究对象，受力如图所示，又由牛顿第二定律有水平方向：

F 1sin α＝(m 1＋m 2)a ，竖直方向：

F 1cos α＝(m 1＋m 2)g ，联立解得tan α＝a g

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2 设下面的线与竖直方向夹角为β，以下面小球m 2为研究对象，受力如图所示．由牛顿第二

定律有：水平方向F 2sin β＝m 2a .

竖直方向F 2cos β＝m 2g ，联立解得tan β＝a g

所以tan α＝tan β，故α＝β，选项B 正确．

答案：B

3．(2013年安徽卷)如图所示，细线的一端系一质量为m 的小球，另一端固定

在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行．在斜面体以加速度a 水平向右做

匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T 和斜面

的支持力F N 分别为(重力加速度为g )( )

A ．T ＝m (g sin θ＋a cos θ) F N ＝m (g cos θ－a sin θ)

B ．T ＝m (g cos θ＋a sin θ) F N ＝m (g sin θ－a cos θ)

C ．T ＝m (a cos θ－g sin θ) F N ＝m (g cos θ＋a sin θ)

D ．T ＝m (a sin θ－g cos θ) F N ＝m (g sin θ＋a cos θ)

解析：对小球受力分析如图所示，由牛顿第二定律有在水平方向T cos θ－F N sin θ＝ma .

竖直方向T sin θ＋F N cos θ＝mg ，联立解得 T ＝m (g sin θ＋a cos θ)，F N ＝m (g cos θ－a sin θ)，故选项A 正确．

答案：A

4．(2014年北京卷)应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是( )

A ．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态

B ．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态

C ．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度

D ．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度

解析：受托的物体从静止开始向上运动，一定先做加速运动，受到手的支持力大于物体重力，处于超重状态，而后物体可能匀速上升，也可能减速上升，故选项A 、B 错误；物体离开手的瞬间物体只受重力，物体的加速度的重力加速度，要使手和物体分离，手向下的加速度一定大于物体的加速度，即手的加速度大于重力加速度，故选项D 正确，选项C 错误．

答案：D

5．如图所示，不计绳的质量以及绳与滑轮的摩擦，物体A 的质量为M ，水平面

光滑．当在绳的B 端挂一质量为m 的物体时，物体A 的加速度为a 1，当在绳的B 端

施以F ＝mg 的竖直向下的拉力作用时，A 的加速度为a 2，则a 1与a 2的大小关系是( )

A ．a 1＝a 2

B ．a 1>a 2

C ．a 1<a 2

D ．无法确定

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3 解析：当在绳的B 端挂一质量为m 的物体时，将它们看成一个系统，由牛顿第二定律有mg ＝(M ＋m )a 1得a 1＝mg M ＋m ；而当用F ＝mg 的外力在B 端竖直向下拉绳时，由牛顿第二定律有mg ＝Ma 2得a 2＝mg M ，故a 1<a 2，选项C 正确．

答案：C

6．如图所示，在水平面上有一个质量为M 的楔形木块A ，其斜面倾角为α，一

质量为m 的木块B 放在A 的斜面上，现对A 施以水平推力F ，恰使B 与A 不发生相对

滑动，忽略一切摩擦，则B 对A 的压力大小为( )

A ．mg cos α

B.mg cos α

C.FM M ＋m cos α

D.Fm M ＋m sin α

解析：以A 、B 整体为研究对象，由牛顿第二定律得A 、B 一起运动的加速度a ＝

F

M ＋m ，隔离B ，受力分析如图所示．

由牛顿第二定律有F N sin α＝ma

得F N ＝ma sin α＝mF M ＋m sin α

，故选项D 正确，由于加速度水平向左，故B 物体受到的合外力水平向左，则有F N ＝mg

cos α

，故选项B 正确． 答案：BD

7．(2015届河北省正定中学月考)用一水平力F 拉静止在水平面上的物体，在F 从0开始逐渐增大的过程中，加速度a 随外力F 变化的图象如图所示，g ＝10 m/s 2，则可以计算出(

)

A ．物体与水平面间的最大静摩擦力

B ．F 为14 N 时物体的速度

C ．物体与水平面间的动摩擦因数

D ．物体的质量

解析：由a ­F 图象可知，拉力在等于7 N 之前物体的加速度为零，由平衡条件可知，在此过程中物体受到合外力为零，当拉力F ＝7 N 时物体受到的摩擦力为最大静摩擦力f max ＝7 N ，故选项A 正确；物体从拉力为7 N 到拉力为14 N 过程中做变加速运动，但不清楚x 与时间的对应关系．故不能求得F ＝14 N 时物体的速度，选项B 错误；由图线可知，当F 1＝7 N ，物体的加速度a 1＝0.5 m/s 2，当F 1＝14 N 时，a 2＝4 m/s 2，由牛顿第二定律，有F 1－μmg ＝ma 1，F 2－μmg ＝ma 2，两式联立可求得动摩擦因数和物体的质量，故选项C

、

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D正确．

答案：ACD

8．如图所示，质量均为m的A、B两物块置于光滑水平地面上，A、B接触面光滑，倾角为θ.现分别

以水平恒力F1、F2作用于A物块上，保持A、B相对静止共同运动，则下列说法中正确的是(

)

A．采用甲方式比采用乙方式的最大加速度大

B．两种情况下获取的最大加速度相同

C．两种情况下所加的 …… 此处隐藏：4525字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……