高中人教版物理必修一課時(shí)分層作業(yè)4-3牛頓第二定律

課時(shí)分層作業(yè)二十一牛頓第二定律(20分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題,每小題5分,共30分)1.(2019·株洲高一檢測(cè))“1N”與下列哪個(gè)量相當(dāng)()A.1m/s2B.1kgC.1kg·m/s2D.質(zhì)量為1kg的物體所受的重力【解析】選C。物理公式不僅確定了各個(gè)物理量之間的關(guān)系,同時(shí)也確定了物理量的單位之間的關(guān)系,根據(jù)物理公式來(lái)分析物理量的單位即可。根據(jù)牛頓第二定律F=ma可知,力的單位1N=1kg·m/s2,所以A、B、D錯(cuò)誤,C正確。故選C。2.(2019·長(zhǎng)沙高一檢測(cè))放在光滑水平面上的木塊受到一個(gè)方向不變、大小從某一數(shù)值逐漸變小的外力作用時(shí),木塊將做 ()A.勻減速運(yùn)動(dòng)B.勻加速運(yùn)動(dòng)C.加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)D.加速度逐漸增大的變加速運(yùn)動(dòng)【解析】選C。根據(jù)牛頓定律確定加速度后再判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況。由牛頓第二定律有F=ma,可見(jiàn)靜止放在光滑水平面上的木塊將做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)。故選C。3.(2018·山東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示,某物體在拉力F的作用下豎直向上運(yùn)動(dòng),下列幾種運(yùn)動(dòng),拉力最大的是 ()A.以5m/s的速度勻速上升B.以3m/s的速度勻速上升C.以5m/s2的加速度加速上升D.以3m/s2的加速度加速上升【解析】選C。當(dāng)物體勻速上升時(shí),拉力F=mg,當(dāng)物體加速上升時(shí),由牛頓第二定律得:Fmg=ma,故F=mg+ma,即加速度越大,拉力F越大,物體以5m/s2的加速度加速上升時(shí),拉力最大,C正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)如圖所示是采用動(dòng)力學(xué)方法測(cè)量空間站質(zhì)量的原理圖。若已知某宇宙飛船的質(zhì)量為3200kg,其尾部推進(jìn)器提供的平均推力為900N,在飛船與空間站對(duì)接后,推進(jìn)器工作8s測(cè)出飛船和空間站速度變化是1.0m/s。則下面說(shuō)法中正確的是 ()A.無(wú)法測(cè)出空間站的質(zhì)量B.可測(cè)出空間站的質(zhì)量為4000kgC.飛船與空間站組合體運(yùn)行的加速度大小為0.125m/s2D.在此過(guò)程中飛船對(duì)空間站的作用力為500N【解析】選B、C、D。飛船和空間站的加速度為a=QUOTE=QUOTEm/s2=0.125m/s2;以空間站和飛船整體為研究對(duì)象由牛頓第二定律F=(M+m)a,則900N=(3200kg+m)×0.125m/s2,得m=4000kg;以空間站為研究對(duì)象,則F1=Ma=4000×0.125N=500N;故B、C、D正確,A錯(cuò)誤。故選B、C、D。4.(2019·唐山高一檢測(cè))關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是()A.物體某時(shí)刻速度為零時(shí),它受到的合外力一定為零B.物體運(yùn)動(dòng)的速度越大,它受到的合外力一定越大C.物體受到的合外力越大,其速度變化一定越快D.物體所受的合外力不為零時(shí),其速度一定增大【解題指南】(1)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,有力作用在物體上,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不一定改變,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變了,則一定有力作用在物體上。(2)區(qū)分合外力與速度、加速度的關(guān)系,理解合外力與速度并沒(méi)有直接的關(guān)系,合外力與加速度有直接的聯(lián)系,也就是牛頓第二定律?！窘馕觥窟xC。物體的速度為零與合外力并沒(méi)有直接的關(guān)系,速度為零時(shí),合外力也可以很大,故A錯(cuò)誤。物體運(yùn)動(dòng)的速度大,可以是勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)的合力是0,故B錯(cuò)誤。根據(jù)牛頓第二定律,一個(gè)物體受到的合外力越大,說(shuō)明它的加速度大,根據(jù)加速度的定義,也就是它的速度變化一定越快,故C正確。物體所受的合外力不為零時(shí),物體也可以做減速運(yùn)動(dòng),速度不一定增大,故D錯(cuò)誤。5.(2019·長(zhǎng)沙高一檢測(cè))如圖所示,質(zhì)量分別為mA和mB的A、B兩小球分別連在彈簧兩端,B端用細(xì)線固定在傾角為30°的固定光滑斜面上,重力加速度為g,若不計(jì)彈簧質(zhì)量,在細(xì)線被剪斷瞬間,A、B兩球的加速度大小分別為 ()A.都等于QUOTE B.0和QUOTEC.0和QUOTE D.0和QUOTE【解析】選D。當(dāng)兩球處于靜止時(shí),根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出彈簧的彈力,剪斷細(xì)線的瞬間,彈簧的彈力不變,根據(jù)牛頓第二定律分別求出A、B的加速度大小。對(duì)A球分析,開(kāi)始處于靜止,則彈簧的彈力F=mAgsin30°,剪斷細(xì)線的瞬間,彈簧的彈力不變,對(duì)A,所受的合力為零,則A的加速度為0,對(duì)B,根據(jù)牛頓第二定律得aB=QUOTE=QUOTEg,D正確。6.(多選)(2019·福建師大附中高一檢測(cè))某物體靜止在水平面上,現(xiàn)用平行于水平面的力F拉該物體,得到加速度a和拉力F的關(guān)系圖象如圖所示。(取g=10m/s2)則下列說(shuō)法正確的是 ()A.物體的質(zhì)量為1kg B.物體的質(zhì)量為3kgC.物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1D.物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3【解析】選A、D。由圖象可知:物體所受最大靜摩擦力fmax=3N=f動(dòng)由牛頓第二定律Ff=ma代入圖象中對(duì)應(yīng)數(shù)值(9N,6m/s2)可得m=1kg已知fmax=3N=f動(dòng)由f動(dòng)=μN(yùn)=μmg得物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,故A、D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】1.(2016·海南高考)沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度—時(shí)間圖線如圖所示。已知物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù),在0～5s、5～10s、10～15s內(nèi)F的大小分別為F1、F2和F3,則 ()A.F1<F2 B.F2>F3C.F1>F3 D.F1=F3【解析】選A。對(duì)物體的受力分析如圖所示。根據(jù)vt圖象可以知道,在0～5s內(nèi)加速度為a1=0.2m/s2,方向沿斜面向下,根據(jù)牛頓第二定律:mgsinθf(wàn)F1=ma1,則:F1=mgsinθf(wàn)0.2m;在5～10s內(nèi),加速度a2=0,根據(jù)牛頓第二定律:mgsinθf(wàn)F2=ma2,則:F2=mgsinθf(wàn);在10～15s內(nèi)加速度為a3=0.2m/s2,方向沿斜面向上,根據(jù)牛頓第二定律:f+F3mgsinθ=ma3,則:F3=mgsinθf(wàn)+0.2m。故可以得到:F3>F2>F1,故選項(xiàng)A正確。2.粗糙的水平地面上一物體在水平拉力作用下做直線運(yùn)動(dòng),水平拉力F及運(yùn)動(dòng)速度v隨時(shí)間變化的圖象如圖甲和圖乙所示。重力加速度g取10m/s2。求:(1)前2s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的加速度和位移。(2)物體的質(zhì)量m和物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ?！窘忸}指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn):(1)根據(jù)圖象將物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程及受力過(guò)程進(jìn)行分段分析。(2)弄清每一段的受力特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。(3)物體是否還受其他力的作用?！窘馕觥?1)由vt圖象可知,物體在前2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),前2s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a=QUOTE=QUOTEm/s2=2m/s2前2s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移為x=QUOTEat2=4m(2)物體受力如圖所示。對(duì)于前2s,由牛頓第二定律得FFf=ma,Ff=μmg后2s物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),由平衡條件得F′=Ff由Ft圖象知F=15N,F′=5N代入數(shù)據(jù)解得m=5kg,μ=0.1。答案:(1)2m/s24m(2)5kg0.1二、非選擇題(本題共2小題,共20分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)7.(8分)(2019·西安高一檢測(cè))在水平地面上有一質(zhì)量為10kg的物體,在水平拉力F的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),10s后拉力大小減為QUOTE,方向不變,再經(jīng)過(guò)20s停止運(yùn)動(dòng)。該物體的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示,g取10m/s2。求:(1)整個(gè)過(guò)程中物體的位移大小。(2)物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)?！窘忸}指南】本題首先充分挖掘圖象的信息,由斜率等于加速度求得加速度,就可以根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律分過(guò)程研究F、μ與加速度的關(guān)系。【解析】(1)整個(gè)過(guò)程中物體的位移大小等于三角形面積的大小,則得位移為x=QUOTE×10×30m=150m。(2)設(shè)加速階段的加速度大小為a1,減速階段的加速度大小為a2,由vt圖的斜率可知,a1=QUOTE=QUOTEm/s2=1m/s2,a2=QUOTE=QUOTEm/s2=0.5m/s2,對(duì)物塊進(jìn)行受力分析,由牛頓第二定律可知Fμmg=ma1,μmgQUOTE=ma2,解得μ=0.1。答案:(1)150m(2)0.18.(12分)如圖所示,一個(gè)物體從斜面的頂端由靜止開(kāi)始下滑,斜面傾角θ=30°,斜面始終靜止不動(dòng),重力加速度g=10m/s2。(1)若斜面光滑,求物體下滑過(guò)程的加速度有多大。(2)若斜面不光滑,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=QUOTE,物體下滑過(guò)程的加速度又是多大?【解析】(1)根據(jù)牛頓第二定律得:mgsinθ=ma1所以a1=gsinθ=10×QUOTEm/s2=5m/s2(2)物體受重力、支持力和摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律得mgsinθFf=ma2FN=mgcosθFf=μFN聯(lián)立解得:a2=gsinθμgcosθ=2.5m/s2。答案:(1)5m/s2(2)2.5m/s2【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.如圖所示,小車(chē)上固定著一根曲桿,桿的另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球。求小車(chē)在下列兩種情況下,小球受到桿的彈力的大小和方向。(1)小車(chē)靜止。(2)小車(chē)以加速度a水平向右運(yùn)動(dòng)?！窘馕觥?1)根據(jù)物體平衡條件知:桿對(duì)球產(chǎn)生的彈力方向豎直向上,且大小等于球的重力mg。(2)選小球?yàn)檠芯繉?duì)象,假設(shè)小球受到的彈力的方向與豎直方向的夾角為θ,如圖所示,根據(jù)牛頓第二定律有Fsinθ=ma,Fcosθ=mg解得F=mQUOTE,tanθ=QUOTE。答案:(1)mg,方向豎直向上(2)F=mQUOTE,方向與豎直方向的夾角為θ,tanθ=QUOTE【延伸探究】上題中當(dāng)桿的彈力剛好沿桿時(shí),小車(chē)的加速度多大?提示:由(2)中解析過(guò)程知:當(dāng)桿的彈力沿桿時(shí),tanα=QUOTE,即a=gtanα。答案:gtanα2.一質(zhì)量為8kg的物體靜止在粗糙的水平地面上,物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,用一水平力F=20N拉物體由A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)8s后撤去拉力F,再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間物體到達(dá)B點(diǎn)停止。(g取10m/s2)求:(1)在拉力F作用下物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小。(2)撤去拉力時(shí)物體的速度大小。(3)撤去F后物體運(yùn)動(dòng)的距離。【解析】(1)對(duì)物體受力分析,如圖所示。豎直方向mg=FN水平方向,由牛頓第二定律得FμFN=ma1解得a1=QUOTE=0.5m/s2(2)撤去拉力時(shí)的速度v=a1t解得v=4m/s(3)撤去F后由牛頓第二定律得μmg=ma2解得a2=μg=2m/s2,負(fù)號(hào)表示物體做勻減速運(yùn)動(dòng)由02v2=2a2x解得x=QUOTE=4m答案:(1)0.5m/s2(2)4m/s(3)4m(25分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分)1.(2019·唐山高一檢測(cè))關(guān)于力的單位“?！?下列說(shuō)法中不正確的是 ()A.“牛”這個(gè)單位是由質(zhì)量為1kg的物體所受的重力為9.8N這個(gè)規(guī)定確定B.“?！边@個(gè)力的單位是根據(jù)在牛頓第二定律F=kma中取k=1時(shí)確定C.1N就是使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力D.地面附近質(zhì)量是1kg的物體所受的重力是9.8N,并不是規(guī)定的,而是根據(jù)牛頓第二定律F=ma得到的結(jié)果【解題指南】本題主要考查力的單位“牛頓”的理解:(1)“牛頓”不是基本單位,而是導(dǎo)出單位。(2)“1牛頓”的物理意義是質(zhì)量為1kg的物體要獲得的加速度所需要的力叫“1牛頓”?！窘馕觥窟xA。在國(guó)際單位制中力的單位是牛頓,它是屬于導(dǎo)出單位,是根據(jù)牛頓第二定律F=ma定義的,就是使質(zhì)量1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力,同時(shí)質(zhì)量1kg物體所受的重力是9.8N,并不是規(guī)定的,也是根據(jù)牛頓第二定律F=ma得到的結(jié)果,故A錯(cuò)誤,B、C、D正確。2.(多選)(2019·黃岡高一檢測(cè))A、B兩球的質(zhì)量均為m,兩球之間用輕彈簧相連,放在光滑的水平地面上,A球左側(cè)靠墻,彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)0,用恒力F向左推B球使彈簧壓縮,如圖所示,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)彈簧長(zhǎng)為L(zhǎng),下列說(shuō)法中正確的是 ()A.彈簧的勁度系數(shù)為QUOTEB.彈簧的勁度系數(shù)為QUOTEC.若突然將力F撤去,撤去瞬間,A、B兩球的加速度均為0D.若突然將力F撤去,撤去瞬間,A球的加速度為0,B球的加速度大小為QUOTE【解析】選B、D。以B為研究對(duì)象受力分析,根據(jù)平衡條件F=k(L0L)得k=QUOTE,故A錯(cuò)誤,B正確;若突然將力F撤去,撤去瞬間,彈簧來(lái)不及發(fā)生形變,則彈力不能瞬間改變,故A受合力仍然為0,加速度為0;B水平方向只受彈簧的彈力,大小為F,根據(jù)牛頓第二定律a=QUOTE,故C錯(cuò)誤,D正確。故選B、D。3.(2019·東莞高一檢測(cè))細(xì)繩拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球,再由固定在墻上的水平彈簧支撐,平衡時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為53°,如圖所示。以下說(shuō)法正確的是(已知cos53°=0.6,sin53°=0.8) ()A.小球靜止時(shí)彈簧的彈力大小為0.6mgB.小球靜止時(shí)細(xì)繩的拉力大小為QUOTEmgC.細(xì)繩燒斷瞬間,彈簧的彈力突變?yōu)榱鉊.細(xì)繩燒斷瞬間,小球的加速度為g【解析】選B。小球靜止時(shí),分析受力情況,如圖,由平衡條件得:彈簧的彈力大小為:F=mgtan53°=QUOTEmg;細(xì)繩的拉力大小為:T=QUOTE=QUOTEmg,故A錯(cuò)誤、B正確。細(xì)繩燒斷瞬間彈簧的彈力不變,則小球所受的合力與燒斷前細(xì)繩拉力的大小相等、方向相反,則此瞬間小球的加速度大小為:a=QUOTE=QUOTEg,故C、D錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)(2019·西安高一檢測(cè))如圖所示,在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上有一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小球,小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ=45°角的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端相連,此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài),且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零。在剪斷輕繩的瞬間(g取10m/s2) ()A.小球受4個(gè)作用力B.彈簧的彈力大小為mgC.小球的加速度大小a=8m/s2D.若剪斷彈簧,則剪斷瞬間小球加速度大小a=10QUOTEm/s2【解析】選A、B、C。在剪斷輕繩前,小球受重力、繩子的拉力以及彈簧的彈力處于平衡,根據(jù)共點(diǎn)力平衡得,彈簧的彈力F=mgtan45°=10N,剪斷輕繩的瞬間,彈簧的彈力不發(fā)生突變?nèi)匀粸閙g=10N,小球此時(shí)受重力、支持力、彈簧彈力和摩擦力四個(gè)力作用。小球的受力個(gè)數(shù)發(fā)生改變。A、B正確。小球所受的最大靜摩擦力為f=μmg=0.2×10N=2N,根據(jù)牛頓第二定律得小球的加速度為a=QUOTE=QUOTEm/s2=8m/s2,方向向左,故C正確。剪斷彈簧的瞬間,輕繩對(duì)小球的拉力瞬間為零,此時(shí)小球所受的合力為零,則小球的加速度為零,故D錯(cuò)誤。故選A、B、C。4.(2019·淮南高一檢測(cè))在同一水平面上的幾個(gè)力同時(shí)作用于質(zhì)量為m的物體,物體處于靜止?fàn)顟B(tài),如果把其中一個(gè)力F保持方向不變而把其大小立即變?yōu)镼UOTEF,物體在此后t時(shí)間內(nèi)的位移大小是 ()A.QUOTE B.QUOTEC.QUOTE D.QUOTE【解析】選D。在同一水平面上的幾個(gè)力同時(shí)作用于質(zhì)量為m的物體,物體處于靜止?fàn)顟B(tài),如果把其中一個(gè)力F保持方向不變而把其大小立即變?yōu)镼UOTEF,物體所受合力變?yōu)镕QUOTEF=QUOTEF,物體的加速度a=QUOTE=QUOTE,物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),此后t時(shí)間內(nèi)的位移x=QUOTEat2=QUOTE×QUOTE×t2=QUOTE。故D項(xiàng)正確。5.(2019·許昌高一檢測(cè))一物塊放在如圖所示的小車(chē)上,小車(chē)在水平面上做直線運(yùn)動(dòng),物塊始終與小車(chē)保持相對(duì)靜止。設(shè)小車(chē)對(duì)物塊的支持力為FN,小車(chē)對(duì)物塊的摩擦力為Ff,關(guān)于小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊的受力情況,下列說(shuō)法中正確的是()A.若小車(chē)向左運(yùn)動(dòng),FN可能為零B.若小車(chē)向左運(yùn)動(dòng),Ff不可能為零C.若小車(chē)向右運(yùn)動(dòng),FN不可能為零D.若小車(chē)向右運(yùn)動(dòng),Ff不可能為零【解析】選C。當(dāng)FN=0時(shí),Ff也為0,此時(shí)物塊只受重力作用,有向下的加速度,不能與小車(chē)保持相對(duì)靜止,所以FN不可能為0,故A錯(cuò)誤,C正確;當(dāng)Ff=0時(shí),物塊受力情況如圖所示:此時(shí)物塊的加速度水平向左,由于物塊與小車(chē)保持相對(duì)靜止,所以小車(chē)可能向左加速運(yùn)動(dòng),或向右減速運(yùn)動(dòng),所以若小車(chē)向左運(yùn)動(dòng),Ff可以為零,若小車(chē)向右運(yùn)動(dòng),Ff也可以為0,故B、D錯(cuò)誤。故選C。6.(2018·全國(guó)卷Ⅰ)如圖,輕彈簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物塊P,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上,使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。以x表示P離開(kāi)靜止位置的位移,在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前,下列表示F和x之間關(guān)系的圖象可能正確的是 ()【解析】選A。設(shè)彈簧的最大壓縮量為l,根據(jù)胡克定律有kl=mg。物塊P做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律有F+k(lx)mg=ma,解得F=ma+kx,則可能正確的是A?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】1.(多選)如圖所示,物體P以一定的初速度沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng),與一個(gè)右端固定的輕質(zhì)彈簧相撞,并被彈簧反向彈回。若彈簧在被壓縮過(guò)程中始終遵守胡克定律,那么在P與彈簧發(fā)生相互作用的整個(gè)過(guò)程中 ()A.P做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.P的加速度方向不變C.P的加速度大小不斷改變,當(dāng)加速度數(shù)值最大時(shí),速度最小D.有一段過(guò)程,P的加速度逐漸增大,速度也逐漸增大【解析】選B、C。在壓縮彈簧的過(guò)程中,P水平方向只受到彈簧的彈力,方向與速度方向相反,而且彈力逐漸增大,加速度逐漸增大,P做加速度增大的變減速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;彈簧壓縮過(guò)程中對(duì)P施加的彈力方向始終向左,根據(jù)牛頓第二定律知P的加速度方向保持不變,故B正確;壓縮彈簧的過(guò)程中,當(dāng)速度為零時(shí)彈簧壓縮最短,此時(shí)彈力最大,故加速度數(shù)值最大,速度為零,故C正確;當(dāng)彈簧壓縮最短后將物體P向左彈出的過(guò)程中,彈簧彈力方向向左,物體P向左加速運(yùn)動(dòng),隨著彈簧彈力的減小,物體P加速度逐漸減小,而速度逐漸增大,故D錯(cuò)誤。故選B、C。2.(多選)已知雨滴下落時(shí)受到的空氣阻力與速度大小成正比,若雨滴從空中由靜止下落,下落過(guò)程中所受重力保持不變,下落過(guò)程中加速度用a表示,速度用v表示,下落距離用s表示,落地前雨滴已做勻速運(yùn)動(dòng)。圖中可以定性地反映雨滴運(yùn)動(dòng)情況的是 ()【解析】選B、C。當(dāng)雨滴剛開(kāi)始下落時(shí),阻力f較小,遠(yuǎn)小于雨滴的重力G,即f<G,故雨滴做加速運(yùn)動(dòng);由于雨滴下落時(shí)空氣對(duì)它的阻力隨雨滴下落速度的增大而增大,根據(jù)牛頓第二定律知,Gf=ma,加速度逐漸減小,故當(dāng)速度達(dá)到某個(gè)值時(shí),阻力f會(huì)增大到與重力G相等,即f=G,此時(shí)雨滴受到平衡力的作用,將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)。故雨滴先做加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng),最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。選項(xiàng)B、C正確,A、D錯(cuò)誤。3.如圖所示,質(zhì)量均為m的A、B兩球由輕質(zhì)彈簧相連,在恒力F作用下,以大小為a的加速度豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng),突然撤除恒力瞬間,A、B的加速度大小分別為 ()A.aA=aB=aB.aA=2g+a,aB=aC.aA=aB=gD.aA=2g+a,aB=0【解析】選B。根據(jù)題意知,以A、B整體為研究對(duì)象有:F2mg=2ma,可得:恒力F=2mg+2ma,再以A為研究對(duì)象,得FmgF彈簧=ma,解得F彈簧=Fm(g+a)=m(g+a),F撤去瞬間,F消失,彈簧彈力瞬間保持不變,故以A為研究對(duì)象:F合A=mg+F彈簧=mg+m(g+a),根據(jù)牛頓第二定律知,此時(shí)A的加速度aA=QUOTE=QUOTE=2g+a,對(duì)B而言,在F撤去瞬間,由于彈簧彈力保持不變,故B的受力瞬間沒(méi)有發(fā)生變化,即此時(shí)B的加速度aB=a,所以B正確。4.如圖所示,在粗糙的水平面上,質(zhì)量分別為m和M(m∶M=1∶2)的物塊A、B用輕彈簧相連,兩物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,當(dāng)用水平力F作用于B上且兩物塊共同向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為x1;當(dāng)用同樣大小的力作用于A上且豎直加速提升兩物塊時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為x2,則x1∶x2等于 ()A.1∶1 B.1∶2C.2∶1 D.2∶3【解析】選B。當(dāng)水平力F作用在B上時(shí),A、B做勻加速運(yùn)動(dòng),對(duì)A、B整體分析有F3μmg=3ma1,a1=QUOTE。對(duì)A隔離分析有kx1μmg=ma1,解得F=3kx1。當(dāng)F豎直向上時(shí),對(duì)A、B整體分析有F3mg=3ma2,a2=QUOTE,對(duì)B物體隔離分析有kx22mg=2ma2,解得x1∶x2=1∶2。故選B。二、非選擇題(14分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)7.直升機(jī)沿水平方向勻速飛往水源取水滅火,懸掛著m=500kg空箱的懸索與豎直方向的夾角θ1=45°,直升機(jī)取水后飛往火場(chǎng),加速度