2019-2020年高中物理第三章牛顿运动定律3.3牛顿第二定律练习1含解析教科版.doc

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2019-2020年高中物理第三章牛顿运动定律3.3牛顿第二定律练习1含解析教科版一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分)1在牛顿第二定律的表达式Fkma中,有关比例系数k的下列说法中,正确的是()A任何情况k都等于1Bk的数值由质量、加速度和力的大小决定Ck的数值由质量、加速度和力的单位决定D在国际单位制中,k等于1解析:由k,当1 N被定义为使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力时,k1,故C、D是正确的。答案:CD2质量m200 g的物体,测得它的加速度a20 cm/s2,则关于它受到的合外力的大小及单位,下列运算既简洁又符合一般运算要求的是()AF200204 000 NBF0.20.2 N0.04 NCF0.20.20.04 NDF0.2 kg0.2 m/s20.04 N解析:只有选项B既简洁又符合单位制的一般运算要求。选项D计算过程中也没有问题,只是不简洁。答案:B3一个质量为2 kg的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别为2 N和6 N,当两个力的方向发生变化时,物体的加速度大小可能为()A1 m/s2B2 m/s2C3 m/s2 D4 m/s2解析:根据牛顿第二定律,如果一个物体同时受到几个力的作用,物体的加速度跟合外力成正比。题目所给的两个力大小分别为2 N和6 N,当两个力的方向相同时合力最大,最大值为2 N6 N8 N,当两个力方向相反时合力最小,最小值为6 N2 N4 N,当两个力的方向既不相同,也不相反时,合力的大小大于4 N而小于8 N,所以两个力的方向发生变化时,合力的大小为4 NF8 N。根据牛顿第二定律可得a,当两个力取不同的方向时,物体的加速度大小2 m/s2a4 m/s2。答案:BCD4关于运动和力的关系,对于质量一定的物体,下列说法中正确的是()A物体运动的速度越大,它所受的合外力一定越大B物体某时刻的速度为零,它此时所受的合外力一定为零C物体所受的合外力越大,它的速度变化一定越大D物体所受的合外力越大,它的速度变化一定越快解析:物体的速度大小、速度变化大小与其受力大小均无直接关系,A、C错。物体某时刻的速度为零,合外力不一定为零,如上抛的物体运动到最高点时速度为零,合外力不为零,B错。物体的合外力越大,产生的加速度越大,物体的速度变化就越快,D对。答案:D5.如图1所示,光滑的水平面上,有一木块以速度v向右运动,一根弹簧固定在墙上,木块从与弹簧接触直到弹簧被压缩到最短的这一段时间内,木块将做什么运动() 图1A匀减速运动B速度减小,加速度减小C速度减小,加速度增大D速度增大,加速度增大解析:木块向右运动至弹簧压缩到最短的这一段时间内,木块受到的弹力逐渐变大,因此,木块的加速度向左,且逐渐增大,速度逐渐减小。答案:C6在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体,当它所受合力逐渐减小而方向不变时,则物体的()A加速度越来越大,速度越来越大B加速度越来越小,速度越来越小C加速度越来越大,速度越来越小D加速度越来越小,速度越来越大解析:由于物体原来做匀加速直线运动,说明物体所受合力的方向和运动方向相同,当合力逐渐减小时,由牛顿第二定律知,物体的加速度在逐渐减小,但加速度方向并未改变,物体仍在做加速运动,只是单位时间内速度的增加量在减小,即速度的变化率小了。综上所述,正确答案为D。答案:D7.一物块位于光滑水平桌面上,用一大小为F、方向如图2所示的力去推它,使它以加速度a向右运动。若保持力的方向不变而增大力的大小,则() 图2Aa变大Ba不变Ca变小D因为物块的质量未知,故不能确定a变化的趋势解析:对物块受力分析如图所示,分解力F,由牛顿第二定律得Fcos ma,故a,F增大,a变大,A正确。答案:A8.如图3所示,在光滑的水平面上,质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连,在拉力F作用下,以加速度a做匀加速直线运动,某时刻突然撤去拉力F,此瞬时A和B的加速度为a1和a2, 图3则() Aa1a20Ba1a,a20Ca1a,a2aDa1a,a2a解析:首先研究整体,求出拉力F的大小F(m1m2)a。突然撤去F,以A为研究对象,由于弹簧在短时间内弹力不会发生突变,所以木块A受力不变,其加速度a1a。以B为研究对象,在没有撤去力F时有:FFm2a,而F(m1m2)a,所以Fm1a;撤去力F,则有Fm2a2,所以a2a,故选项D正确。答案:D二、非选择题(本题共2小题,共20分)9(10分)一个质量为20 kg的物体,从斜面的顶端由静止匀加速滑下,物体与斜面间的动摩擦因数为0.2,斜面与水平面间的夹角为37。求物体从斜面下滑过程中的加速度。(g取10 m/s2)解析:物体受力如图所示。x轴方向:Gxfma。y轴方向:NGy0。其中fN,所以agsin gcos 4.4 m/s2。答案:4.4 m/s2,方向沿斜面向下10(10分)一列质量为103 t的列车,列车牵引力为3.5105N,运动中所受阻力为车重的0.01倍。列车由静止开始做匀加速直线运动,速度变为180 km/h需多少时间?(g10 m/s2)解析:列车总质量m103t106 kg,总重力Gmg107N,运动中所受阻力f0.01G0.01107N1105N设列车匀加速运动的加速度为a,由牛顿第二定律Ffma则列车的加速度am/s20.25 m/s2列车由静止加速度到v180 km/h50 m/s所用时间为ts200 s。答案:200 s
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