专练4牛顿第二定律的理解和应用一、单项选择题1.如图1所示，粗糙的水平地面上有一质量为M、倾角为θ的斜劈，斜劈上有一质量为m的小物块正沿斜面下滑，小物块与斜面之间无摩擦，斜劈始终保持静止，则在小物块下滑的过程中斜劈受到水平地面的摩擦力和支持力大小分别是()图1A．0；(M＋m)gB．0；Mg＋mgcos2θC．mgsinθcosθ；Mg＋mgcos2θD．mgtanθ；Mg＋mgcosθ答案C解析以M、m为整体，整体中的m的加速度有竖直向下的分量a1＝gsin2θ，则整体在竖直方向上由牛顿第二定律可得(M＋m)g－FN＝mgsin2θ，可得FN＝Mg＋mgcos2θ；同样m的加速度有水平向左的分量a2＝gsinθcosθ，对整体在水平方向上由牛顿第二定律得f＝mgsinθcosθ，C正确．2.如图2所示，A、B两物块叠放在一起，放在光滑地面上，已知A、B物块的质量分别为M、m，物块间粗糙．现用水平向右的恒力F1、F2先后分别作用在A、B物块上，物块A、B均不发生相对运动，则F1、F2的最大值之比为()图2A．1∶1B．M∶mC．m∶MD．m∶(m＋M)答案B解析F1作用在A物块上，由牛顿第二定律，F1＝(M＋m)a1.设A、B物块间的最大静摩擦力为f，对B物块，则有f＝ma1.F2作用在B物块上，由牛顿第二定律，F2＝(M＋m)a2.对A物体，则有f＝Ma2，联立解得：F1、F2的最大值之比为F1∶F2＝M∶m，选项B正确．3.如图3所示，在光滑的水平面上，A、B两物体的质量mA＝2mB，A物体与轻质弹簧相连，弹簧的另一端固定在竖直墙上，开始时，弹簧处于自由状态，当物体B沿水平方向向左运动，使弹簧压缩到最短时，A、B两物体间作用力为F，则弹簧给A物体的作用力的大小为()图3A．FB．2FC．3FD．4F答案C解析根据题述弹簧压缩到最短时，A、B两物体间作用力为F，隔离B，分析受力，由牛顿第二定律，B的加速度a＝F/mB.设弹簧给A物体的作用力的大小为F′，隔离A，由牛顿第二定律，F′－F＝mAa.解得F′＝3F，选项C正确．4.物体原来静止在水平地面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图4所示．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．根据题目提供的信息，下列判断正确的是()图4A．物体的质量m＝2kgB．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.6C．物体与水平面的最大静摩擦力fmax＝12ND．在F为10N时，物体的加速度a＝2.5m/s2答案A解析由题图可知，当F＝7N时，a＝0.5m/s2，当F＝14N时，a＝4m/s2，由牛顿第二定律知，F－f＝ma，故7－f＝0.5m,14－f＝4m，联立解得：m＝2kg，f＝6N．选项A正确，C错误．由f＝μmg解得μ＝0.3，选项B错误．由牛顿第二定律，F－f＝ma，在F为10N时，物体的加速度a＝2.0m/s2，选项D错误．5．如图5甲所示，粗糙斜面与水平面的夹角为30°，质量为0.3kg的小物块静止在A点．现有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物块上，作用一段时间后撤去推力F，小物块能达到的最高位置为C点，小物块从A到C的v－t图象如图乙所示．g取10m/s2，则下列说法正确的是()图5A．小物块到C点后将沿斜面下滑B．小物块加速时的加速度是减速时加速度的C．小物块与斜面间的动摩擦因数为D．推力F的大小为6N答案B解析撤去推力F后，滑块在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动，由v－t图象求得小物块在加速和减速两个过程中的加速度大小分别为a1＝m/s2，a2＝10m/s2，在匀减速直线运动过程中，由牛顿第二定律可知mgsin30°＋μmgcos30°＝ma2，μ＝，选项B正确，C错误；由此判断mgsin30°＝fm＝μmgcos30°，因此小物块到达C点后将静止在斜面上，选项A错误；在匀加速阶段F－mgsin30°－μmgcos30°＝ma1，F＝4N，选项D错误．6.如图6所示，轻弹簧竖直放置在水平面上，其上放置质量为2kg的物体A，A处于静止状态．现将质量为3kg的物体B轻放在A上，则B与A刚要一起运动的瞬间，B对A的压力大小为(取g＝10m/s2)()图6A．30NB．18NC．12ND．0答案C解析在B与A刚要一起运动的瞬间，对A、B整体受力分析，受重力(mA＋mB)g、向上的弹力F＝mAg，由牛顿第二定律，(mA＋mB)g－F＝(mA＋mB)a，解得a＝0.6g.对A受力分析，设B对A的压力大小为F′，由牛顿第二定律，F′＋mAg－F＝mAa，解得F′＝12N，选项C正确．二、双项选择题7.如图7所示，质量为m的光滑小球置于...
