《牛顿第二定律的应用》进阶练习（二）

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1、《牛顿第二定律的应用》进阶练习一、单选题1.如图所示，在光滑平面上有一静止小车，小车质量为M=5kg，小车上静止地放置着质量为m=1kg的木块，和小车间的动摩擦因数为μ=0.2，用水平恒力F拉动小车，下列关于木块的加速度am和小车的加速度aM，可能正确的有(　　)A.am=1m/s2，aM=1m/s2 B.am=1m/s2，aM=2m/s2C.am=2m/s2，aM=4m/s2    D.am=3m/s2，aM=5m/s2二、多选题2.如图所示，一轻质弹簧竖直放置，下端固定在水平面上，上端处于a位置，当一重球放在弹簧上端静止时，弹簧上端被压缩到b位置．现将重球(视为质点)从高于a位

2、置的c位置沿弹簧中轴线自由下落，弹簧被重球压缩到最低位置d．以下关于重球运动过程的正确说法应是(　　)A.重球下落压缩弹簧由a至d的过程中，重球做减速运动B.重球下落至b处获得最大速度C.重球下落至d处获得最大加速度D.由a至d过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c下落至d处时重力势能减少量三、填空题3.卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平称量物体的质量．某同学在该环境中设计了右图所示的装置来间接测量物体A的质量．给待测物体A一个初速度，使之在桌面上做匀速圆周运动．设航天器中除右图所示的弹簧秤外，还有刻度尺和秒表．则：(1)桌面给物体A的摩擦力能否忽

3、略不计？为什么？答：____________(2)实验中，需要测量的物理量是哪些？答：____________(3)写出所测物体A的质量的表达式．答：____________．4.如图所示，质量为M=20kg的木板静止在光滑水平面上．一质量为m=10kg的小滑块(可视为质点)以初速度v0=6m/s从木板的左端沿水平向右方向滑上木板．滑块和木板间的动摩擦因素μ=0.2，滑块最终不会从木板上掉下，则木块的长度至少多长？(g=10m/s2)____________A.4mB.6mC.8mD.10m．5.如(a)图，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的

4、距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间(s-t)图象和速率-时间(v-t)图象．整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为h．(取重力加速度g=9.8m/s2，结果可保留一位有效数字)(1)现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度，A的v-t图线如(b)图所示．从图线可得滑块A下滑时的加速度a=____________m/s2，摩擦力对滑块A运动的影响____________．(填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”)(2)此装置还可用来验证牛顿第二定律．实验时通过改变____________，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；实验

5、时通过改变____________，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系．(3)将气垫导轨换成滑板，滑块A换成滑块A′，给滑块A′一沿滑板向上的初速度，A′的s-t图线如(c)图．图线不对称是由于____________造成的，通过图线可求得滑板的倾角θ=____________(用反三角函数表示)，滑块与滑板间的动摩擦因数μ=____________．参考答案【答案】1.C2.BCD3.能忽略．因物体A对桌面的正压力N=0，故物体A所受摩擦力f=0;要测轻绳对物体A的拉力F(弹簧秤示数)，物体做圆周运动的半径R和周期T;4.B5.6;不明显，可忽略;斜面高度h;滑块A的质量M

6、及斜面的高度h，且使Mh不变;滑动摩擦力;arcsin0.58;0.27【解析】1.  解：当M与m间的静摩擦力f≤μmg=2N时，木块与小车一起运动，且加速度相等；当M与m间相对滑动后，M对m的滑动摩擦力不变，则m的加速度不变，所以当M与m间的静摩擦力刚达到最大值时，木块的加速度最大，由牛顿第二定律得：此时F=(M+m)am=(5+1)×2N=12N当F＞12N后，木块与小车发生相对运动，小车的加速度大于木块的加速度，aM＞am=2m/s2．故C正确，ABD错误故选：C．2.  解：A、小球接触弹簧开始，合力向下，向下做加速度逐渐减小的加速运动，运动到b位置，合力为零，加速度为零

7、，速度最大，然后合力方向向上，向下做加速度逐渐增大的减速运动，运动到最低点时，速度为零，加速度方向向上，且最大．故A错误，B、C正确．D、对小球c到d运用动能定理，有WG-W弹=0-0．知重力做的功和克服弹簧弹力做的功相等．故D正确．故选BCD．3.  解：(1)桌面给物体A的摩擦力能忽略不计，因为物体A对桌面的正压力几乎为零，所以摩擦力几乎为零．(2)(3)物体在桌面上做匀速圆周运动，由绳对物体A的拉力F提供物体的向心力，根据牛顿第二定律得F=m，得到物体质量的表达