【同步】高中物理粵教2019版必修一課時(shí)分層作業(yè)：4.3 牛頓第二定律習(xí)題

傳播先進(jìn)教育理念 提供科學(xué)教學(xué)方法地址：北京市東城區(qū)龍?zhí)堵?號 電話：400-688-1789課時(shí)分層作業(yè)(十七)牛頓第二定律題組一對牛頓第二定律的理解1．關(guān)于力的單位“牛頓”的理解，以下說法中正確的是()A．“N”這個(gè)單位是由質(zhì)量1kg的物體所受重力為9.8N而規(guī)定下來的B．“N”這個(gè)單位是由牛頓第二定律F＝kma，當(dāng)k＝1時(shí)規(guī)定下來的C．使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生9.8m/s2的加速度的力為1ND．物體所受重力為19.6N中“N”并不是規(guī)定的，而是測出來的B[“牛頓”這個(gè)單位是人為規(guī)定的，規(guī)定使質(zhì)量為1kg的物體，產(chǎn)生1m/s2的加速度所需的力為1N，在此規(guī)定下牛頓第二定律F＝kma中的比例常數(shù)k＝1，選項(xiàng)B正確．]2．如圖為第八屆珠海航展上中國空軍“八一”飛行表演隊(duì)駕駛“殲-10”戰(zhàn)機(jī)大仰角沿直線加速爬升的情景．則戰(zhàn)機(jī)在爬升過程中所受合力方向()A．豎直向上B．與速度方向相同C．與速度方向相反D．與速度方向垂直B[“殲-10”戰(zhàn)機(jī)大仰角沿直線加速爬升，說明加速度方向與速度方向相同，合外力方向與加速度方向又相同，所以合力方向與速度方向相同．B正確．]3．在光滑水平桌面上質(zhì)量為2kg的物體，同時(shí)受到2N和3N兩個(gè)水平共點(diǎn)力的作用，則物體的加速度可能為()A．2m/s2 B．3m/s2C．4m/s2 D．5m/s2A[根據(jù)已知條件，這兩個(gè)力的合力取值范圍應(yīng)為1N≤F合≤5N，由牛頓第二定律F＝ma可知，物體加速度取值范圍應(yīng)為0.5m/s2≤a≤2.5m/s2，故選項(xiàng)A正確．]題組二牛頓第二定律的應(yīng)用方法及瞬時(shí)加速度問題4．如圖所示，活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)載著質(zhì)量為m的“神舟十一號”和質(zhì)量為M的火箭，在車的牽引下駛向發(fā)射場．若某段行駛過程可視為加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則“神舟十一號”、火箭受到的合力分別為()A．ma、Ma B．ma、MgC．mg、Ma D．mg、MgA[“神舟十一號”、火箭都隨平臺(tái)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，所受合力分別為F1＝ma，F(xiàn)2＝Ma，選項(xiàng)A正確．]5．如圖所示，靜止在光滑水平面上的物體A的一端固定著處于自然狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧．現(xiàn)對物體作用一水平恒力F，在彈簧被壓縮到最短這一過程中，物體的速度和加速度變化的情況是()A．速度先增大后減小，加速度先增大后減小B．速度先增大后減小，加速度先減小后增大C．速度增大，加速度增大D．速度增大，加速度減小B[壓縮的初始階段，水平恒力大于彈簧彈力，合力方向朝左，物體加速，隨著物體向左移動(dòng)，彈簧彈力逐漸增大，合力逐漸減小，加速度逐漸減小，但當(dāng)彈簧彈力大于水平恒力時(shí)，合力方向朝右，物體開始減速，彈簧彈力繼續(xù)增大，合力逐漸增大，加速度逐漸增大，即先是加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，后是加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確．]6．如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量分別為m、2m，與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，現(xiàn)用相同的水平力F作用在原來都靜止的這兩個(gè)物體上，若A的加速度大小為a，則()A．B物體的加速度大小為eq\f(a,2)B．B物體的加速度也為aC．B物體的加速度小于eq\f(a,2)D．B物體的加速度大于aC[對兩個(gè)物體進(jìn)行受力分析，則由牛頓第二定律可知：對A有F－fA＝ma，對B有F－fB＝2ma′，其中fA＝μmg，fB＝2μmg，聯(lián)立解得a＝eq\f(F,m)－μg，a′＝eq\f(F,2m)－μg，可知a′<eq\f(a,2)，C選項(xiàng)正確．]7．如圖所示，天花板上用細(xì)繩吊起兩個(gè)用輕彈簧相連的質(zhì)量相同的小球，兩小球均保持靜止．當(dāng)突然剪斷細(xì)繩的瞬間，上面小球A與下面小球B的加速度分別為(以向上為正方向)()A．a(chǎn)1＝ga2＝g B．a(chǎn)1＝2ga2＝0C．a(chǎn)1＝－2ga2＝0 D．a(chǎn)1＝0a2＝g[答案]C8．如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊沿傾角為θ的斜面下滑．(1)若斜面光滑，求滑塊下滑的加速度大?。?2)若滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求滑塊下滑的加速度大小．[解析](1)滑塊僅受重力與斜面的支持力，由牛頓第二定律得mgsinθ＝ma0解得滑塊下滑加速度為a0＝gsinθ．(2)斜面對滑塊的支持力FN＝mgcosθ，滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小f＝μFN設(shè)滑塊下滑加速度為a，由牛頓第二定律得mgsinθ－f＝ma解得加速度大小a＝gsinθ－μgcosθ．[答案](1)gsinθ(2)gsinθ－μgcosθ9．靜止在光滑水平面上的物體在水平推力F作用下開始運(yùn)動(dòng)，推力隨時(shí)間的變化如圖所示，關(guān)于物體在0～t1時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況，描述正確的是()A．物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng)B．物體的加速度一直增大C．物體的速度先增大后減小D．物體的速度一直增大D[由題可知，物體的合力等于推力F，方向始終沿正方向，根據(jù)牛頓第二定律分析可知：物體先從靜止開始做加速直線運(yùn)動(dòng)，推力F減小時(shí)，其方向仍與速度相同，繼續(xù)做加速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確；物體的合力等于推力F，推力先增大后減小，根據(jù)牛頓第二定律得知：加速度先增大后減小，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤．]10．(2022·湖南邵陽學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示，物塊1、2間用剛性輕質(zhì)桿連接，物塊3、4間用輕質(zhì)彈簧相連，物塊1、3質(zhì)量為m,2、4質(zhì)量為M，兩個(gè)系統(tǒng)均置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將兩木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，物塊1、2、3、4的加速度大小分別為a1、a2、a3、a4．重力加速度大小為g，則有()A．a(chǎn)1＝a2＝a3＝a4＝0B．a(chǎn)1＝a2＝a3＝a4＝gC．a(chǎn)1＝a2＝g，a3＝0，a4＝eq\f(m＋M,M)gD．a(chǎn)1＝g，a2＝eq\f(m＋M,M)g，a3＝0，a4＝eq\f(m＋M,M)gC[在抽出木板的瞬間，物塊1、2與剛性輕桿接觸處的形變立即消失，受到的合力均等于各自重力，所以由牛頓第二定律知a1＝a2＝g；而物塊3、4間的輕彈簧的形變還來不及改變，此時(shí)彈簧對3向上的彈力大小和對物塊4向下的彈力大小仍為mg，因此物塊3滿足mg＝F，a3＝0；由牛頓第二定律得物塊4滿足a4＝eq\f(F＋Mg,M)＝eq\f(M＋m,M)g，所以C對．]11．一個(gè)有鋼滑板的雪橇，鋼滑板與雪地間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02，雪橇連同雪橇上的貨物總質(zhì)量為1000kg，當(dāng)雪橇犬水平拉雪橇在水平雪地上以2m/s2的加速度勻加速前進(jìn)時(shí)，求：(1)雪橇受到的摩擦力是多大？(2)雪橇犬的拉力是多大(g取10m/s2)?[解析](1)雪橇受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，即Ff＝μFN＝μmg＝0.02×1000×10N＝200N．(2)對雪橇，由牛頓第二定律可得F－Ff＝ma所以，拉力F＝ma＋Ff＝1000×2N＋200N＝2200N．[答案](1)200N(2)2200N12．一個(gè)質(zhì)量為20kg的物體，從斜面的頂端由靜止勻加速滑下，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，斜面與水平面間的夾角為37°(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．(1)求物體沿斜面下滑過程中的加速度．(2)給物體一個(gè)初速度，使之沿斜面上滑，求上滑的加速度．[解析](1)沿斜面下滑時(shí)，物體受力如圖由牛頓第二定律得：mgsin37°－Ff＝ma1 ①FN＝mgcos37° ②又Ff＝μFN ③所以a1＝gsin3