2018年秋高中物理 第4章 牛顿运动定律 3 牛顿第二定律课时作业 新人教版必修1.doc

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第四章3 牛顿第二定律 基础夯实 一、选择题(14题为单选题,5、6题为多选题)1关于力的单位“牛”,下列说法不正确的是(A)A“牛”这个单位是由质量为1kg的物体所受的重力为9.8N这个规定确定的B“牛”这个力的单位是根据在牛顿第二定律Fkma中取k1时确定的C1N就是使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力D地面附近质量是1kg的物体所受的重力是9.8N,并不是规定的,而是根据牛顿第二定律Fma得到的结果解析:根据牛顿第二定律Fkma中k1、m1kg,a1m/s2时的力叫作“一个单位的力”,即1kgm/s2的力叫作1牛顿,用符号“1N”表示,故选项B、C正确,选项A错误。地面附近的重力加速度g约为9.8m/s2,因此根据牛顿第二定律Fma可知,地面附近1kg的物体重力约为9.8N,并不是规定的,故选项D正确。2(山东济南一中20152016学年高一上学期期中)关于运动和力的关系,下列说法中正确的是(C)A物体的速度为零时,它受到的合外力一定为零B物体运动的速度越大,它受到的合外力一定越大C物体受到的合外力越大,其速度变化一定越快D物体所受的合外力不为零时,其速度一定增大解析:物体的速度为零与合外力并没有直接的关系,速度为零时,合外力也可以很大,故A错误;物体运动的速度大,可以是匀速直线运动,此时的合力是0,故B错误;根据牛顿第二定律,一个物体受到的合外力越大,说明他的加速度大,根据加速度的定义,也就是它的速度变化一定越快,故C正确;物体所受的合外力不为零时,物体也可以做减速运动,速度不一定增大。故D错误。3(江苏省启东中学20162017学年高一上学期月考)如图,鸟沿虚线斜向上加速飞行,空气对其作用力可能是(B)AF1BF2CF3DF4解析:鸟沿虚线斜向上加速飞行,加速度沿着虚线向上,故合力F沿着虚线向上;鸟受重力和空气对其作用力,根据力的合成法则,可知空气对其作用力可能为F2,故选B。4(北京市东城区20162017学年高一上学期期中)如图所示,有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进。司机突然发现意外情况,紧急刹车做匀减速运动,加速度大小为a,则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是(C)AmBmaCmDm(ga)解析:对西瓜A受力分析如图所示,F表示周围西瓜对A的作用力,则由牛顿第二定律得:ma,解得:Fm,故C对,A、B、D错。5.在光滑的水平面上有一个物体同时受到两个水平力F1和F2的作用,在第1s内该物体保持静止状态。若两个力随时间变化情况如图所示,则下列说法中正确的是(AB)A在第5s内物体做变加速直线运动B在第3s内物体做变加速直线运动C在第4s末物体的加速度方向改变D在第6s末物体的速度为零解析:物体在01s受等大反向共点力作用处于静止状态,14s,F2减小,F1不变,则物体向F1方向做加速度增大的加速运动,45s,F2增大到原值,则物体向F1方向做加速度减小的加速运动,56s向F1方向做匀速运动,则B正确。6(黑龙江省大庆实验中学20162017学年高一上学期检测)如图所示为“儿童蹦极”游戏,拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。质量为m的小明静止悬挂时两橡皮绳的拉力大小均恰为mg,若小明左侧橡皮绳突然断裂,则橡皮绳断裂瞬间小明的(AB)A速度为零B加速度ag,沿原断裂绳的方向斜向下C加速度ag,沿未断裂绳的方向斜向上D加速度ag,方向竖直向下解析:绳断的瞬间右侧橡皮绳的弹力来不及变化,小明所受的合力沿断绳的方向斜向下,F合mg,ag,所以B正确。绳断瞬间加速度不为零,速度为零,A正确。二、非选择题7.跳伞运动员在下落过程中(如图所示),假定伞所受空气阻力的大小跟下落速度的平方成正比,即Fkv2,比例系数k20Ns2/m2,跳伞运动员与伞的总质量为72kg,跳下高度足够高,(g取10m/s2)则:(1)跳伞运动员在空中做什么运动?收尾速度是多大?(2)当速度达到4m/s时,下落加速度是多大?答案:(1)做加速度越来越小的加速运动;vm6m/s(2)a5.6m/s2解析:(1)以伞和运动员作为研究对象,开始时速度较小,空气阻力F小于重力G,v增大,F随之增大,合力F合减小,做加速度a逐渐减小的加速运动;当v足够大,使FG时,F合0,a0,开始做匀速运动,此时的速度为收尾速度,设为vm。由FkvG,得vm6m/s。(2)当v4m/svm时,合力F合mgF,Fkv2,由牛顿第二定律F合ma得ag10m/s2m/s25.6m/s2。 能力提升 一、选择题(13题为单选题,4、5题为多选题)1(江苏省扬州市20162017学年高一上学期期末)如图所示,两车厢的质量相同,且到P点距离相等,其中某一个车厢内有一人拉动绳子使车厢相互靠近。若不计绳子质量及车与轨道间的摩擦,下列对于哪个车厢有人的判断中,正确的是(C)A先开始运动的车厢内有人B后开始运动的车厢内有人 C先到达P点的车厢内没人D不去称质量,无法确定哪个车厢内有人解析:有拉力后,两车同时受到拉力,同时开始运动,故A、B错误;两车之间的拉力大小相等,根据牛顿第二定律a,有人的车厢总质量大,加速度小,由xat2可得,相同时间内位移小,后到达中点,即后到达两车中点的车厢里有人,先到达两车中点P的车厢里没有人,故C正确,故选C。2.(四川省雅安市20162017学年高一上学期期中)质量为0.8kg的物体在一水平面上运动,如图a、b分别表示物体不受拉力作用和受到水平拉力作用时的vt图象,则拉力与摩擦力大小之比为(B)A98B32C21D43解析:物体不受水平拉力时,加速度大小为:a11.5m/s2;物体受到水平拉力作用时加速度大小为:a20.75m/s2;根据牛顿第二定律得:fma1;Ffma2,可得:Ff32,故A、C、D错误,B正确,故选B。3一个小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速直线运动。第一次小孩单独从滑梯上滑下,加速度为a1。第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触),加速度为a2。则(A)Aa1a2Ba1a2D无法判断解析:以滑梯上的孩子为研究对象,受力分析并正交分解如图所示。x方向:mgsinFfmay方向:FNmgcos0x、y方向联系:FfFN由上列各式解得ag(sincos)与质量无关,A正确。4(江西省南昌八一中学、洪都中学、麻丘中学等六校20162017学年高一上学期期末)如图甲,某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处,滑轮的质量和摩擦均不计,货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图乙所示,由图可以判断正确的是(ABD)A图线与纵轴的交点M的值aMgB图线与横轴的交点N的值TNmgC图线的斜率等于物体的质量mD图线的斜率等于物体质量的倒数解析:对货物受力分析,受重力mg和拉力T,根据牛顿第二定律,有Tmgma,得ag当T0时,ag,即图线与纵轴的交点M的值aMg,故A正确;当a0时,Tmg,故图线与横轴的交点N的值TNmg,故B正确;图线的斜率表示物体质量的倒数,故C错误,D正确。5(辽宁省抚顺市六校联合体20162017学年高一上学期期末)如图所示,轻弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住质量为m1kg的小球,现在将小球与不可伸长的轻绳一端相连,弹簧被拉长到B处(在弹性限度内),轻绳与竖直方向成45角,此时小球处于静止状态,且刚好与水平面接触但没有压力,剪断轻绳后,小球向左最远可以运动到A处,已知小球与水平面间的动摩擦因数为0.4,g10m/s2,以下说法中正确的是(AD)A当剪断轻绳的瞬间,小球的加速度大小为6m/s2B当剪断轻绳的瞬间,小球的加速度大小为10m/s2C小球从B运动到O的过程,加速度逐渐减小,速度逐渐增大D小球从B运动到O的过程,速度先增大后减小解析:剪断轻绳前小球受力情况,如图所示,根据平衡条件得:轻弹簧的弹力大小Fmg10N;剪断轻绳后,水平面对小球的支持力大小Nmg10N,摩擦力大小为fmg4N,根据牛顿第二定律得:加速度am/s26m/s2,方向向左,故A正确,B错误;从B到O运动过程中,当弹簧的弹力等于摩擦力时,此时的加速度为零,在此位置右侧,加速度减小,做加速运动,在此位置左侧,加速度增大,做减速运动,故速度先增大后减小,故C错误,D正确;故选A、D。二、非选择题6.水平地面上的木箱质量为20kg,用大小为100N的水平力推木箱,恰好能使木箱匀速前进;若用同样大小的力与水平方向成37角斜向上拉木箱,如图所示,木箱的加速度多大?(取g10m/s2,sin370.6,cos370.8)答案:0.5m/s2解析:如图甲所示,木箱匀速运动时滑动摩擦力FfmgF,所以0.5木箱加速运动时,如图乙所示甲 乙水平方向由牛顿第二定律知,Fcos37FNma竖直方向Fsin37FNmg代入数据联立解得a0.5m/s27直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角145,直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a1.5m/s2时,悬索与竖直方向的夹角214(如图所示),如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求水箱中水的质量M。(取重力加速度g10m/s2,sin140.242,cos140.970)答案:4.5103kg解析:直升机取水前,水箱受力平衡T1sin1f0T1cos1mg0由得fmgtan1直升机返回,由牛顿第二定律T2sin2f(mM)aT2cos2(mM)g0由得,水箱中水的质量M4.5103kg
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