《高一物理针对训练（人教版必修1）》4.6 牛顿第二定律应用（一）（解析版）

3.0 envi 2024-12-31 4 4 1.89MB 20 页 3知币

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《4.6 用牛顿定律解决问题（一）》针对训练

1．如图所示，表示某小球所受的合力与时间的关系，各段的合力大小相同，作用时间相同，设小球

从静止开始运动。由此可判定

A．小球向前运动，再返回停止 B．小球向前运动，再返回不会停止

C．小球始终向前运动 D．小球在 4 s 末速度为 0

【答案】CD　

【解析】由牛顿第二定律可知：在 0～1 s，小球向前做匀加速直线运动，1 s 末速度不为零；在 1～2

s，小球继续向前做匀减速直线运动，2 s 末速度为零；依次类推，可知选项 C，D正确，A，B错误。

2．如图，在光滑地面上，水平外力 F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动。小车质量是

M，木块质量是 m，力大小是 F，加速度大小是 a，木块和小车之间动摩擦因数是 μ。则在这个过程中，木

块受到的摩擦力大小是

A．μmg　 B． C．μ（M＋m）g D．ma

【答案】BD　

【解析】以 M，m整体为研究对象，根据牛顿第二定律，则 a＝，以 m为研究对象，摩擦力 Ff＝ma

＝。

3．如图所示，在倾角为 α的固定光滑斜面上，有一用绳拴着的长木板，木板上站着一只老鼠。已知木

板的质量是老鼠质量的两倍。当绳子突然断开时，老鼠立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变。

由此木板沿斜面下滑的加速度为

A．sinα B．gsinα C．gsinα D．2gsinα

【答案】C　

【解析】绳断后，老鼠相对斜面不动，此时老鼠一定用力沿板向上爬，但板又加速下滑，板对老鼠沿

斜面向上的作用力与老鼠的重力沿斜面的分力大小相等，即 F＝mgsinα，由牛顿第三定律知老鼠对板沿斜

面的作用力大小也为 mgsinα，对板研究，其重力沿斜面的分力为 2mgsinα 则板沿斜面所受合力为 F合＝

mgsinα＋2mgsinα＝3mgsinα.由牛顿第二定律知，板的加速度 α＝＝gsinα。

4．在很多旅游景点都建有山坡滑道，如图甲是某景点的山坡滑道图片，为了研究滑行者在滑道斜坡

部分 AE 的滑行情况，技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图。 AC 是滑道的竖直高度，D点是 AC

竖直线上的一点，且有 AD＝DE＝10 m，滑道 AE 可视为光滑，∠A＝30°，滑行者从坡顶 A点由静止开始

沿滑道 AE 向下做直线滑动，g取10 m/s2。则

A．滑道 AE 的长度为 10 m B．滑行者在滑道 AE 上滑行的加速度 a＝5 m/s2

C．滑行者在滑道 AE 上滑行的时间为 2 s D．滑行者滑到 E点时的速度为 10 m/s

【答案】C　

【解析】本题考查牛顿运动定律、匀变速直线运动及其相关知识，意在考查考生应用力学知识分析实

际问题的能力。由图中几何关系可知 AE＝2ADcos30°＝2×10× m＝10 m，A错误；滑道 AE 与水平面的夹角

为60°，由 mgsin60°＝ma 可得滑行者在滑道 AE 上滑行的加速度 a＝gsin60°＝5 m/s2，B错误；由 AE＝at2，

解得 t＝2 s，C正确；由 v2＝2a·AE，解得 v＝10 m/s，D错误。

5．用 30 N 的水平外力 F，拉一个静止放在光滑水平面上的质量为 20 kg 的物体，力 F作用 3 s 后消失，

则第 5 s 末物体的速度和加速度分别是

A．v＝4.5 m/s，a＝1.5 m/s2 B．v＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2

C．v＝4.5 m/s，a＝0 D．v＝7.5 m/s，a＝0

【答案】C　

【解析】a＝＝ m/s2＝1.5 m/s2，v＝at＝1.5×3 m/s＝4.5 m/s。

因为水平面光滑，因此 5 s 末物体速度为 4.5 m/s，加速度 a＝0。

6．如下图所示，长木板的右端与桌边相齐，木板与桌面间的动摩擦因数为 μ，今施一水平恒力 F将木

板推离桌面，在长木板翻转之前，木板的加速度大小变化是

A．逐渐增大　　　B．逐渐减小 C．保持不变 D．先增大后减小

【答案】C　

【解析】在木板翻转之前，摩擦力不变，木板合力不变，加速度不变。

7．A，B两物体以相同的初速度在同一水平面上滑动，两个物体与水平面间的动摩擦因数相同，且 mA

＝3mB，则它们所能滑行的距离xA，xB的关系为

A．xA＝xB B．xA＝3xB C．xA＝xB D．xA＝9xB

【答案】A　

【解析】根据牛顿第二定律知，两物体加速度 a＝μg，且初速度相同，根据运动学公式 v2＝2ax，知 x

＝，∴xA＝xB。

8．如图，底板光滑的小车上用两个量程为 20 N，完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为 1 kg 的物

块，在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧秤的示数均为10 N，当小车做匀加速直线运动时，

弹簧秤甲的示数变为 8 N，这时小车运动的加速度大小是

A．2 m/s2 B．4 m/s2 C．6 m/s2 D．8 m/s2

【答案】B　

【解析】此时物体受合力 F合＝4 N，所以 a＝＝4 m/s2。

9．如图，质量 M＝1 kg 的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数 μ1＝0.1，在木

板的左端放置一个质量 m＝1 kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数 μ2＝0.4，设木板足够

长，若对铁块施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力 F，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，

取g＝10 m/s2，则下面四个图中能正确反映铁块受到木板的摩擦力大小 f随力F大小变化的是

【答案】C　

【解析】本题结合图形考查受力分析和牛顿第二定律，意在考查考生的推理能力和综合分析能力。摩

擦力 f的最大值为μ2mg＝4 N，木板与地面间的摩擦力的最大值为μ1（M＋m）g＝2 N。当 F≤2 N 时，木板

和铁块相对地面静止，f＝F；当 F>2 N，并且木板和铁块一起相对地面加速运动时，设此时系统的加速度

为a，根据牛顿第二定律，对整体 F－μ1（M＋m）g＝（M＋m）a，对铁块F－f＝ma，可得 f＝＋1 N，从

此关系式可以看出，当 F＝6 N 时，f达到最大静摩擦力，由此可以得出当 F>6 N 时，木板和铁块就不能一

起相对地面加速运动，而是分别加速运动，这时不论F多大，f均为4 N，由此知 C正确。

10．静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用，该力随时间变化的图线如图所示，则下列

说法正确的是

A．物体在 20 s 内平均速度为零 B．物体在 20s 末的速度为零

C．物体在 20s 末又回到出发点 D．物体在 l0s 末的速度最大

【答案】BD　

【解析】物体是放在光滑水平面上，由图示的外力情况，物体是先加速运动，之后又减速运动，但一

直是向前运动的。

11．有两个物体，质量分别为 m1和m2，A原来静止，B以速度 v向右运动，如图所示．如果对它们加

上完全相同的作用力 F，那么在如下的条件下，哪些能使它们的速度在某一时刻相同

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