2019年高中物理 4.3 牛顿第二定律课时作业 新人教版必修1.doc

2019年高中物理 4.3 牛顿第二定律课时作业 新人教版必修1一、选择题1对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力，当力刚开始作用的瞬间()A物体立即获得速度B物体立即获得加速度C物体同时获得速度和加速度D由于物体未来得及运动，所以速度、加速度都为零解析力与产生的加速度有瞬时对应关系，但速度是加速度在时间上的积累，有加速度且必须经过一定的时间，才能获得速度答案B2由牛顿第二定律Fma可知，无论怎样小的力都可能使物体产生加速度，可是当用很小的力去推很重的桌子时，却推不动，这是因为()A牛顿第二定律不适用于静止的物体B桌子加速度很小，速度增量也很小，眼睛观察不到C推力小于桌子所受到的静摩擦力，加速度为负值D桌子所受的合力为零，加速度为零解析牛顿第二定律的表达式Fma中的力F是指合力，用很小的力推很重的桌子时，桌子不动，是因为桌子与地面间的最大静摩擦力大于推力，推力与桌子受到的静摩擦力的合力为零，所以桌子所受的合力为零，仍然静止不动，牛顿第二定律同样适用于静止的物体，所以A、B、C都不正确，只有D正确答案D3静止在光滑水平面上的木块，受到一个水平向右且逐渐减小的力的作用，在这个过程中，木块的运动情况是()A速度逐渐减小的变加速运动B在力减小到0以前，速度逐渐增大的变加速运动C力减小为0时，速度也减小为0D力减小为0时，速度达到最大值解析力逐渐减小，加速度逐渐变小，但加速度与速度方向相同，故木块的速度逐渐增大，当力减小为0时，速度达到最大值答案BD4“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g.据图可知，此人在蹦极过程中的最大加速度约为() Ag B2g C3g D4g解析由题图可知，当人最后不动时，绳上的拉力为35F0，即mg35F0，绳上的最大拉力为95F0，因此最大加速度满足95F0mgma，即3mgmgma，所以a2g，选项B正确答案B5如图所示，质量相等的三个物块A、B、C，A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连，A与B之间用细绳相连，当系统静止后，突然剪断A、B间的细绳，则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)() Ag、2g、0 B2g、2g、0C0、2g、0 D2g、g、g解析剪断细绳前，对B、C整体进行受力分析，受到总重力和细绳的拉力而平衡，故FT2mg；再对物块A受力分析，受到重力、细绳拉力和弹簧的拉力；剪断细绳后，重力和弹簧的弹力不变，细绳的拉力减为零，故物块B受到的合力等于2mg，向下，物块A受到的合力为2mg，向上，物块C受到的力不变，合力为零，故物块B有向下的加速度，大小为2g，物块A具有向上的加速度，大小为2g，物块C的加速度为零；故选B.答案B6如图甲所示，地面上有一质量为M的重物，用力F向上提它，力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示，则以下说法中正确的是() A当F小于图中A点值时，物体的重力MgF，物体不动B图中A点值即为物体的重力值C物体向上运动的加速度和力F成正比D图线延长和纵轴的交点B的数值等于该地的重力加速度解析本题考查应用牛顿第二定律分析图象问题当0FMg时，物体静止，即A正确；当FMg时，即能将物体提离地面，此时，FMgMa，aFMg，A点表示的意义即为FMg，所以B正确；直线的斜率为1M，故B点数值为g，故D选项正确答案ABD7如图所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在动摩擦因数为的水平地面上做匀减速运动，不计其他外力及空气阻力，则中间一质量为m的土豆A受到其他土豆对它的作用力大小应是() Amg BmgCmg12 Dmg12 解析每个土豆均随筐一起做匀减速直线运动，加速度为a，根据牛顿第二定律得mgma，ag.对土豆A进行受力分析如图所示，由牛顿第二定律与平行四边形定则得F (mg)2(ma)2mg12，故选项C正确答案C8放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示重力加速度g取10 m/s2.由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数分别为() Am0.5 kg，0.4 Bm1.5 kg，215Cm0.5 kg，0.2 Dm1 kg，0.2解析本题考查牛顿定律与图象的综合应用由图象判断质点在4 s之后做匀速运动，可知摩擦力F12 N，在24 s时间内，动力F3 N，设质量为m，则运动的加速度可由牛顿第二定律求出FF1ma，由速度图象可以求出加速度a2m/s2，代入上式可得m0.5 kg.由F1Nmg得0.4.故选项A是正确的答案A二、非选择题92 kg的重物在竖直细绳的拉力作用下向上运动，其vt图象如图所示由图可知：在_s内细绳拉力最大，是_N；在_s内细绳拉力最小，是_N(g取10 m/s2) 解析向上加速时拉力最大，即02 s内，拉力最大，有a1v0t1602 m/s23 m/s2由Fma得Fmmgma1，即Fmm(ga1)2(103) N26 N重物向上减速时拉力最小，即58 s内拉力最小a20vt2063 m/s22 m/s2由Fma得Fminmgma，即Fminm(ga2)2(102) N16 N答案0226581610. 如图所示，质量为4 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20 N、与水平方向成37角、斜向上的拉力F的作用时，沿水平面做匀加速直线运动，求物体加速度的大小(sin370.6，cos370.8，取g10 m/s2) 解析 取物体为研究对象，进行受力分析，如图所示，把力F沿水平方向和竖直方向分解，可得水平方向：Fcos37Ffma竖直方向：FNFsin37mg0又FfFN由解得a0.5 m/s2.答案0.5 m/s211如图甲所示，固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图乙所示，重力加速度g取10m/s2.求：(1)小环的质量m；(2)细杆与地面间的倾角. 解析本题主要考查牛顿定律与运动学的综合应用(1)02 s：由牛顿第二定律得F1mgsinma.由vt图象a0.5 m/s2.2 s以后：F2mgsin.由式得F1F2ma，m0.50.5kg1 kg.(2)F2mgsin，sin510，30.答案(1)1 kg(2)3012如图所示，小车上固定着一根弯成角的曲杆，杆的另一端固定一个质量为m的小球求小车在下列两种情况下，小球受到杆的弹力的大小和方向 (1)小车静止；(2)小车以加速度a水平向右运动解析球与车具有相同的运动状态，应取球为研究对象，当小车静止时(球也静止)，考虑二力平衡条件；当车加速时，球所受的合外力方向一定沿水平方向，但杆对球的作用力方向与球的加速度方向相关 (1)根据物体平衡条件知：杆对球产生的弹力方向竖直向上，且大小等于球的重力mg.(2)选小球为研究对象，假设小球受弹力方向与竖直方向的夹角为.如右图所示，根据牛顿第二定律有Fsinma，Fcosmg.解得：Fmg2a2，tanag，arctanag.故杆对球产生的弹力方向与竖直方向的夹角为arctanag，且大小为mg2a2.答案(1)mg竖直向上(2)mg2a2与竖直方向的夹角为arctanag