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2019年高考物理大二輪專題復習 考前增分練 選擇題部分 專練4 牛頓第二定律的理解和應用 1．(xx北京18)應用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學習更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物體，由靜止開始豎直向上運動，直至將物體拋出．對此現(xiàn)象分析正確的是(　　) A．手托物體向上運動的過程中，物體始終處于超重狀態(tài) B．手托物體向上運動的過程中，物體始終處于失重狀態(tài) C．在物體離開手的瞬間，物體的加速度大于重力加速度 D．在物體離開手的瞬間，手的加速度大于重力加速度 答案　D 解析　手托物體拋出的過程，必有一段加速過程，其后可以減速，可以勻速，當手和物體勻速運動時，物體既不超重也不失重；當手和物體減速運動時，物體處于失重狀態(tài)，選項A錯誤；物體從靜止到運動，必有一段加速過程，此過程物體處于超重狀態(tài)，選項B錯誤；當物體離開手的瞬間，物體只受重力，此時物體的加速度等于重力加速度，選項C錯誤；手和物體分離之前速度相同，分離之后手速度的變化量比物體速度的變化量大，物體離開手的瞬間，手的加速度大于重力加速度，所以選項D正確． 2．(xx重慶5)以不同初速度將兩個物體同時豎直向上拋出并開始計時，一個物體所受空氣阻力可忽略，另一個物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比，下列用虛線和實線描述兩物體運動的v—t圖像可能正確的是(　　) 答案　D 解析　不受空氣阻力的物體，運動過程中加速度不變，v—t圖像為圖中虛線所示．受的空氣阻力大小與速率成正比關系的物體，上升過程中：mg＋kv＝ma，a＝g＋，開始時加速度最大，上升過程中a始終大于g，v—t圖像斜率均大于虛線斜率，只有選項D符合題意． 3．如圖1是伽利略研究自由落體運動實驗的示意圖，讓小球由傾角為θ、長度一定的光滑斜面頂端由靜止滑下，在不同的條件下進行多次實驗，下列敘述正確是(　　) 圖1 A．θ角越大，小球對斜面的壓力越大 B．θ角越大，小球運動的加速度越小 C．θ角越大，小球從頂端運動到底端所需時間越短 D．θ角一定，質量不同的小球運動的加速度也不同 答案　C 解析　小球對斜面的壓力：FN＝mgcos θ，隨傾角增大而減小，故選項A錯誤；小球加速度為：a＝gsin θ，隨傾角增大而增大，且小球加速度與質量無關，故選項B、D錯誤；小球的運動時間為：t＝ ，隨傾角增大而減小，故選項C正確． 4．(xx山東師大附中第五次模擬)如圖2所示，光滑水平面上放置質量分別為m、2m和3m的三個木塊，其中質量為2m和3m的木塊間用一輕彈簧相連，輕彈簧能承受的最大拉力為FT.現(xiàn)用水平拉力F拉質量為3m的木塊，使三個木塊一起加速運動，則以下說法正確的是(質量為m和2m的木塊始終未發(fā)生相對滑動)(　　) 圖2 A．質量為2m的木塊受到四個力的作用 B．當F逐漸增大到1.5FT時，輕彈簧剛好被拉斷 C．當F逐漸增大到1.5FT時，輕彈簧還不會被拉斷 D．當F撤去瞬間，m所受摩擦力的大小和方向不變 答案　CD 解析　質量為2m的木塊受重力、支持力、m對它的壓力以及摩擦力，還有彈簧的彈力，總共受5個力，故A錯誤．當彈簧的彈力為FT時，m和2m的加速度a＝，對整體分析，拉力F＝6ma＝2FT.知當拉力F為2FT時，輕彈簧恰好被拉斷，故B錯誤，C正確．撤去F的瞬間，彈簧的彈力不變，m和2m整體的加速度不變，隔離對m分析，根據(jù)牛頓第二定律知，m所受的摩擦力大小和方向都不變，故D正確． 5．如圖3所示，沿平直公路行駛的小車內(nèi)有一傾角為37的粗糙固定斜面，上面放一物塊，當小車做勻變速運動時物塊與斜面始終保持相對靜止，若物塊受到的摩擦力與支持力大小相等，則小車的運動狀態(tài)是(sin 37＝0.6，重力加速度為g)(　　) 圖3 A．向左做勻加速運動，加速度大小為g B．向左做勻減速運動，加速度大小為g C．向右做勻加速運動，加速度大小為7g D．向右做勻減速運動，加速度大小為7g 答案　BD 解析　滑塊受重力、支持力和摩擦力． 假設摩擦力平行斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律，有： 豎直方向：FNcos 37＋Ffsin 37＝mg 水平方向：Ffcos 37－FNsin 37＝ma 其中：Ff＝FN，解得：a＝g. 故小車可能向左做勻減速直線運動或者向右做勻加速直線運動，加速度大小為g，故B正確． 假設摩擦力平行斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律，有： 豎直方向：FNcos 37－Ffsin 37＝mg 水平方向：Ffcos 37＋FNsin 37＝ma 其中：Ff＝FN，解得：a＝7g. 故向左做勻加速直線運動或者向右做勻減速直線運動，加速度大小為7g，故C錯誤，D正確． 6．(xx浙江嘉興二模)如圖4甲所示，一質量為M的長木板靜置于光滑水平面上，其上放置一質量為m的小滑塊．木板受到隨時間t變化的水平拉力F作用時，用傳感器測出其加速度a，得到如圖乙所示的a－F圖．取g＝10 m/s2，則(　　) 圖4 A．滑塊的質量m＝4 kg B．木板的質量M＝6 kg C．當F＝8 N時滑塊加速度為2 m/s2 D．滑塊與木板間動摩擦因數(shù)為0.1 答案　AD 解析　當F等于6 N時，加速度為：a＝1 m/s2 對整體分析，由牛頓第二定律有：F＝(M＋m)a， 代入數(shù)據(jù)解得：M＋m＝6 kg 當F大于6 N時，根據(jù)牛頓第二定律得： a＝＝F－， 知圖線的斜率k＝＝，解得M＝2 kg 滑塊的質量為：m＝4 kg，故A正確，B錯誤． 根據(jù)F大于6 N的圖線知， F＝4 N時，a＝0，即0＝F－， 代入數(shù)據(jù)解得μ＝0.1，所以a＝F－2， 當F＝8 N時，長木板的加速度為a＝2 m/s2. 根據(jù)μmg＝ma′，得a′＝＝μg＝1 m/s2， 故C錯誤，D正確． 7．如圖5所示，水平面上停放著A、B兩輛小車，質量分別為M和m，M>m，兩小車相距為L，人的質量也為m，另有質量不計的硬桿和細繩．第一次人站在A車上，桿插在B車上；第二次人站在B車上，桿插在A車上；若兩種情況下人用相同大小的水平作用力拉繩子，使兩車相遇，不計阻力，兩次小車從開始運動到相遇的時間分別為t1和t2，則(　　) 圖5 A．t1等于t2 B．t1小于t2 C．t1大于t2 D．條件不足，無法判斷 答案　B 解析　設人的拉力為F，則當人在A車上時，A、B車的加速度分別為：aA＝，aB＝， A、B兩車都做勻加速直線運動， 則aAt＋aBt＝L， 即：(＋)t＝L① 當人在B車上時，A、B車的加速度分別為： aA′＝，aB′＝ A、B兩車都做勻加速直線運動， 則aA′t＋aB′t＝L， 即(＋)t＝L② 由①②式解得：＝ <1，所以t1＜t2，故選B.