5.3牛顿第二定律每课一练（沪科版必修1）题组一 对牛顿第二定律的理解1．根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是( )A．物体加速度的大小跟它的质量、受到的合力无关B．物体所受合力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度C．物体加速度的大小跟它所受的作用力中的任一个的大小成正比D．当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比答案 D解析 物体加速度的大小与物体受到的合力成正比，与物体的质量成反比，选项A错误；力是产生加速度的原因，只要有合力，物体就有加速度，它们之间是瞬时对应关系，不存在累积效应，选项B错误；物体加速度的大小与它受到的合力成正比，选项C错误；由Fx＝max知，选项D正确．2．在牛顿第二定律的表达式F＝kma中，有关比例系数k的下列说法中正确的是( )A．k的数值由质量、加速度和力的数值决定B．k的数值由质量、加速度和力的单位决定C．在国际单位制中，k等于1D．在任何情况下k都等于1答案 BC解析 物理公式在确定物理量数量关系的同时，也确定了物理量的单位，在F＝kma中，只有“m”的单位取kg，“a”的单位取m/s2，“F”的单位取N时，才有k＝1.B、C正确．3．对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力F，当力刚开始作用的瞬间( )A．物体立即获得速度B．物体立即获得加速度C．物体同时获得速度和加速度D．由于物体没有来得及运动，所以速度和加速度都为零答案 B解析 物体受重力、支持力与水平拉力F三个力的作用，重力和支持力的合力为零，因此物体所受的合力即水平拉力F.由牛顿第二定律可知，力F作用的同时物体立即获得加速度，但是速度还是零，因为合力F与速度无关而且速度只能渐变不能突变．因此B正确，A、C、D错误．题组二 对单位制的理解及应用4．关于国际单位制，下列说法正确的是( )A．国际单位制是世界各国统一使用的一种通用的单位制B．各国均有不同的单位制，国际单位制是为了方便交流而采用的一种单位制-5-C．国际单位制是一种基本的单位制，只要在物理运算中各物理量均采用国际单位制中的单位，则最后得出的结果的单位必然是国际单位制中的单位D．国际单位制中的基本单位所对应的物理量是长度、能量、时间答案 ABC解析 国际单位制中，规定了七种基本量与基本单位，即长度(m)、质量(kg)、时间(s)、电流(A)、热力学温度(K)、物质的量(mol)、发光强度(cd)．国际单位制就是各国都要统一采用的通用单位制，故A选项正确．国际单位制的重要作用之一，就是便于在世界各国的政治、经济、科技、文化等领域中的交流，故B选项正确．为了物理运算的简捷、方便，才有了国际单位制的统一规定．只要运算过程中各量均采用国际单位制中的单位，最终得到的结果的单位也必然是国际单位制中的单位．这是国际单位制的又一重要作用，故C选项正确．国际单位制中规定基本单位的物理量中没有“能量”，故D选项错误．5．下列单位中，属于国际单位制中加速度的单位的是( )A．cm/s2B．m/s2C．N/s2D．N/kg答案 BD6．雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比，与其横截面积成正比，即f＝kSv2，则比例系数k的单位是( )A．kg/m4B．kg/m3C．kg/m2D．kg/m答案 B解析 将f＝kSv2变形得k＝，采用国际单位制，式中f的单位为N，即kg·m/s2，S的单位为m2，速度的二次方的单位可写为(m/s)2.将这些单位代入上式得，即比例系数k的单位是kg/m3，B正确．7．声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关．下列速度的表达式中正确的是(k为比例系数，无单位)( )A．v＝kB．v＝C．v＝D．v＝答案 B解析 国际单位制中p的单位是N/m2,1N＝1kg·m/s2，ρ的单位是kg/m3，代入可得＝＝m/s，而m/s即为速度的单位，故B正确，同理可得A、C、D错误．题组三 牛顿第二定律的简单应用-5-8．如图1所示，位于水平地面上的质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做加速运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度为( )图1A. B.C.D.答案 D解析 取M为研究对象，其受力情况如图所示．在竖直方向合力为零，即Fsinα＋N＝Mg在水平方向由牛顿第二定律得Fcosα－μN＝Ma由以上两式可得a＝，D项正确．9．如图2所示，在沿平直轨道行驶的车厢内，有一轻绳的上端固定在车厢的顶部，下端拴一小球，当小球相对车厢静止时，悬线与竖直方向夹角为θ，则下列关于车厢的运动情况正确的是( )图2A．车厢加速度大小为gtanθ，方向沿水平向左B．车厢加速度大小为gtanθ，方向沿水平向右C．车厢加速度大小为gsinθ，方向沿水平向左D．车厢加速度大小为gsinθ，方向沿水平向右答案 A解析 设小球质量为m，车厢加速度为a，对小球进行受力分析可知，小球受绳的拉力和重力，其中绳的拉力T在竖直方向上的分力为Tcosθ，有Tcosθ＝mg，水平方向有Tsinθ＝ma，解得a＝gtanθ，方向水平向左．10．如图3所示，一小球从空中自由落下，当它与正下方的轻弹簧刚开始接触时，它将( )-5-图3A．立即被反弹上来B．立即开始做减速运动C．立即停止运动D．继续做加速运动答案 D解析 小球刚接触轻弹簧时，受到向下的重力和向上的弹力，且重力大于弹力，合力方向向下，加速度方向向下，所以继续向下做加速运动，故选项D正确．11．质量为m的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a.当拉力方向不变，大小变为2F时，木块的加速度为a′，则( )A．a′＝aB．a′<2aC．a′>2aD．a′＝2a答案 C解析 设木块与桌面间的动摩擦因数为μ，由牛顿第二定律得F－μmg＝ma①2F－μmg＝ma′②①×2得2F－2μmg＝2ma，与②式比较有2F－μmg>2F－2μmg所以有ma′>2ma，即a′>2a，则C正确．12．如图4所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进．突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是( )图4A．mB．maC．mD．m(g＋a)答案 C解析 -5-西瓜与汽车具有相同的加速度a，对西瓜A受力分析如图，F表示周围西瓜对A的作用力，则由牛顿第二定律得：＝ma，解得：F＝m，故C对，A、B、D错．题组四 综合应用13．(1)如图5所示，一个物体从光滑斜面的顶端由静止开始下滑，倾角θ＝30°，斜面静止不动，重力加速度g＝10m/s2.求物体下滑过程的加速度有多大？图5(2)若斜面不光滑，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝，物体下滑过程的加速度又是多大？答案 (1)5m/s2 (2)2.5m/s2解析 (1)根据牛顿第二定律得：mgsinθ＝ma1所以a1＝gsinθ＝10×m/s2＝5m/s2(2)物体受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律得mgsinθ－f＝ma2N＝mgcosθ f＝μN联立解得：a2＝gsinθ－μgcosθ＝2.5m/s2-5-
