高中物理滬科版第五章研究力和運(yùn)動的關(guān)系 學(xué)業(yè)分層測評17

學(xué)業(yè)分層測評(十七)(建議用時：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．(多選)下列對牛頓第二定律的表達(dá)式F＝ma及其變形公式的理解，正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：69370247】A．由F＝ma可知，物體所受的合外力與物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成反比B．由m＝eq\f(F,a)可知，物體的質(zhì)量與其所受合外力成正比，與其運(yùn)動的加速度成反比C．由a＝eq\f(F,m)可知，物體的加速度與其所受合外力成正比，與其質(zhì)量成反比D．由m＝eq\f(F,a)可知，物體的質(zhì)量可以通過測量它的加速度和它所受的合力而求出【解析】牛頓第二定律的表達(dá)式F＝ma表明了各物理量之間的數(shù)量關(guān)系，即已知兩個量，可求第三個量，作用在物體上的合外力，可由物體的質(zhì)量和加速度計(jì)算，并不由它們決定，A錯；質(zhì)量是物體本身的屬性，由物體本身決定，與物體是否受力無關(guān)，B錯；由牛頓第二定律知加速度與合外力成正比，與質(zhì)量成反比，m可由其他兩量求得，故C、D對．【答案】CD2．(多選)在牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F＝kma中，有關(guān)比例系數(shù)k的說法，正確的是()A．k的數(shù)值由F、m、a的數(shù)值決定B．k的數(shù)值由F、m、a的單位決定C．在國際單位制中k＝1D．在任何情況下k都等于1【解析】物理公式在確定物理量之間的數(shù)量關(guān)系的同時也確定了物理量的單位關(guān)系．在F＝kma中，只有m的單位取kg，a的單位取m/s2，F(xiàn)的單位取N時．k才等于1，即在國際單位制中k＝1，故B、C正確．【答案】BC3．質(zhì)量m＝20g的物體，測得它的加速度a＝20cm/s2，則關(guān)于它所受的合力的大小及單位，下列運(yùn)算既正確又規(guī)范簡潔的是()A．F＝ma＝20×20＝400NB．F＝ma＝×＝NC．F＝ma＝kg×m/s2＝ND．F＝ma＝×N＝N【解析】統(tǒng)一單位，m＝kg，a＝20cm/s2＝m/s2，由牛頓第二定律可得F＝ma＝×N＝N，D選項(xiàng)既正確又規(guī)范簡潔．【答案】D4．(多選)有幾個同學(xué)在一次運(yùn)算中，得出了某物體位移x的大小同其質(zhì)量m、速度v、作用力F和運(yùn)動時間t的關(guān)系式分別如下，其中一定錯誤的是()【導(dǎo)學(xué)號：69370248】A．x＝eq\f(v,2a) B．x＝eq\f(mv3,F)C．x＝Ft D．x＝eq\f(mv2,F)【解析】把各物理量的單位都用基本單位表示，v的單位符號為m/s，a的單位符號為m/s2，F(xiàn)的單位符號為kg·m/s2，x的單位符號為m.再檢驗(yàn)各選項(xiàng)可知A、B、C均錯誤．【答案】ABC5．(多選)質(zhì)量為1kg的物體受3N和4N的兩個共點(diǎn)力的作用，物體的加速度可能是()A．5m/s2 B．7m/s2C．8m/s2 D．9m/s2【解析】合力取值范圍是：1N≤F≤7N，由牛頓第二定律得加速度的取值范圍為：1m/s2≤a≤7m/s2，故A、B正確．【答案】AB6．如圖5-3-7所示，質(zhì)量為m＝10kg的物體在水平面上向左運(yùn)動，物體與水平面間動摩擦因數(shù)為.與此同時物體受到一個水平向右的推力F＝20N的作用，則物體產(chǎn)生的加速度是()圖5-3-7A．0 B．4m/s2，水平向右C．2m/s2，水平向左 D．2m/s2，水平向右【解析】取向右為正方向，由牛頓第二定律得F＋f＝ma，而f＝μmg，解得a＝eq\f(F＋μmg,m)＝4m/s2，故物體的加速度大小是4m/s2，方向向右，B正確．【答案】B7．兩個物體A和B，質(zhì)量分別為m1和m2，互相接觸地放在光滑水平面上，如圖5-3-8所示，對物體A施以水平的推力F，則物體A對物體B的作用力等于()【導(dǎo)學(xué)號：69370249】圖5-3-8\f(m1,m1＋m2)F \f(m2,m1＋m2)FC．F \f(m1,m2)F【解析】對A、B整體分析，有F＝(m1＋m2)a，解得a＝eq\f(F,m1＋m2).設(shè)A、B間的彈力為N，以B為研究對象，則有N＝m2a＝eq\f(m2,m1＋m2)F，B正確．【答案】B8．一木箱靜止在光滑的水平地面上，裝上貨物后木箱和貨物的總質(zhì)量為50kg.現(xiàn)以200N的水平推力推木箱，求：(1)該木箱的加速度；(2)第2s末木箱的速度．【解析】(1)對木箱受力分析得F＝ma，有a＝eq\f(F,m)＝eq\f(200,50)m/s2＝4m/s2.(2)由v＝at得木箱2s末的速度v＝4×2m/s＝8m/s.【答案】(1)4m/s2(2)8m/s[能力提升]9．(2023·煙臺高一期中)雨滴在空氣中下落，當(dāng)速度比較大的時候，它受到的空氣阻力與其速度的二次方成正比，與其橫截面積成正比，即f＝kSv2，則比例系數(shù)k的單位是()【導(dǎo)學(xué)號：69370250】A．kg/m4 B．kg/m3C．kg/m2 D．kg/m【解析】將f＝kSv2變形得k＝eq\f(f,Sv2)，采用國際單位制，式中f的單位為N，即kg·m/s2，S的單位為m2，速度的二次方的單位可寫為(m/s)2.將這些單位代入上式得eq\f(kg,m3)，即比例系數(shù)k的單位是kg/m3，故B正確.【答案】B10．(多選)設(shè)灑水車的牽引力不變，所受的阻力與車重成正比，灑水車在平直路面上原來勻速行駛，開始灑水后，它的運(yùn)動情況將是()【導(dǎo)學(xué)號：69370251】A．繼續(xù)做勻速運(yùn)動B．變?yōu)樽鰟蚣铀龠\(yùn)動C．變?yōu)樽鲎兗铀龠\(yùn)動D．加速度逐漸增大【解析】設(shè)灑水車的總質(zhì)量為M，原來勻速時F牽＝f＝k·Mg，灑水后M減小，阻力減小，由牛頓第二定律得：F牽－kM′g＝M′a，a＝eq\f(F牽,M′)－kg，可知a隨M′的減小而增大，灑水車做變加速運(yùn)動，C、D正確．【答案】CD11．圖中所示A、B為兩個相同物塊，由輕質(zhì)彈簧k和細(xì)線l相連，懸掛在天花板上處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將l剪斷，則在剛剪斷時，A、B的加速度大小aA、aB分別為()圖5-3-9A．a(chǎn)A＝0、aB＝0 B．a(chǎn)A＝0、aB＝gC．a(chǎn)A＝g、aB＝g D．a(chǎn)A＝g、aB＝0【解析】剪斷細(xì)線前物體A受重力、細(xì)線豎直向下的拉力和彈簧豎直向上的拉力，細(xì)線的拉力等于mg，由平衡條件可知彈簧對物體A的拉力等于2mg，剛剪斷細(xì)線時，物體A受到彈簧豎直向上的拉力和重力，由于彈簧的形變沒有變化，彈簧對物體A的作用力仍為2mg，所以物體A受到的合力方向豎直向上，大小為mg，aA＝eq\f(F,m)＝eq\f(mg,m)＝g，方向豎直向上；剛剪斷細(xì)線時，物體B只受重力作用，加速度aB為重力加速度g，方向豎直向下．【答案】C12．如圖5-3-10所示，沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向37°，球和車廂相對靜止，球的質(zhì)量為1kg.(g取10m/s2，sin37°＝，cos37°＝圖5-3-10(1)求車廂運(yùn)動的加速度．(2)求懸線對球的拉力．【解析】球和車相對靜止，它們的運(yùn)動情況相同，由于對球的受力情況知道的較多，故應(yīng)以球?yàn)檠芯繉ο?，球受兩個力作用：重力mg和線的