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

牛顿第二定律基础夯实一、选择题(13题为单选题，4、5题为多选题)1(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()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，其速度一定增大答案：c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。2力f1单独作用在物体a上时产生的加速度a1大小为5m/s2，力f2单独作用在物体a上时产生的加速度a2大小为2m/s2，那么，力f1和f2同时作用在物体a上时产生的加速度a的大小不可能是()a5m/s2b3m/s2c8m/s2d7m/s2答案：c解析：设物体a的质量为m，则f1ma1，f2ma2，当f1和f2同时作用在物体a上时，合力的大小范围是f1f2ff1f2，即ma1ma2mama1ma2，加速度的大小范围为3m/s2a7m/s2。3(天津市新四区示范校20142015学年高一上学期期末)如图所示，质量m10kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力f20n的作用，则物体产生的加速度是(g取10m/s2)()a0b4m/s2，水平向右c2m/s2，水平向在d2m/s2，水平向右答案：b解析：物体受的合力的方向水平向右，且力f的方向和ff的方向相同，则加速度大小am/s24m/s2，故选项b正确。4下列对牛顿第二定律的表达式fma及其变形公式的理解，正确的是()a由fma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比b由m可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比c由a可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比d由m可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力而求出答案：cd解析：牛顿第二定律的表达式fma表明了各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可求第三个量，但物体的质量是由物体本身决定的，与受力无关；作用在物体上的合力，是由和它相互作用的物体作用产生的，与物体的质量和加速度无关；故排除a、b，选c、d。5(沈阳东北育才中学20142015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()a速度为零b加速度方向沿原断裂绳的方向斜向下c加速度方向沿垂直于未断裂绳的方向斜向下d加速度方向竖直向下答案：ab解析：绳断的瞬间右侧橡皮绳的弹力来不及变化，小孩所受的合力沿断绳的方向斜向下，所以b正确，c、d错；绳断瞬间速度为零，a正确。二、非选择题6.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。7如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37角，球和车厢相对静止，球的质量为1kg。(g取10m/s2，sin370.6，cos370.8)求：(1)车厢运动的加速度。(2)悬线对球的拉力大小。答案：(1)7.5m/s2，方向水平向右(2)12.5n解析：方法一：合成法(1)由于车厢沿水平方向运动，且球和车厢相对静止，所以车厢与小球的加速度相同，方向水平向右。选小球为研究对象，受力分析如图所示。由牛顿第二定律得f合mgtanma解得agtan37g7.5m/s2。(2)悬线对球的拉力大小为fn12.5n。方法二：正交分解法建立直角坐标系，并将悬线对小球的拉力正交分解，如图所示。则沿水平方向有fsinma竖直方向有fcosmg解以上两式得a7.5m/s2，f12.5na的方向水平向右。能力提升一、选择题(13题为单选题，4、5题为多选题)1(石家庄市20132014学年高一上学期期末)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()a在第2s内物体做匀加速直线运动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末物体的速度为零答案：b解析：两物体在01s受等大反向共绕的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，则物体做加速度减小的加速度运动，56s做匀速运动，则b正确。2.(烟台市20142015学年高一上学期三校联考)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()ambmacmdm(ga)答案：c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。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()aa1a2ba1a2d无法判断答案：a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：mg sinffmay方向：fnmg cos0x、y方向联系：fffn由上列各式解得ag(sincos)与质量无关，a正确。4(辽宁葫芦岛市普通高中20152016学年高一上学期期末)图a表示用水平恒力f拉动水平面上的物体，使其做匀加速运动，当改变拉力的大小时，相对应的匀加速运动的加速度a也会变化，a和f的关系如图b，(g取10m/s2)。则求得该物体的质量m和物体与水平面间的动摩擦因数正确的是()am0.125kgbm0.375kgc0.53d0.35答案：bc解析：由图b可知，当拉力为2n时，物体开始有加速度，所以ff2n，又fffma，将f5n，a8m/s2，代入得m0.375kg，0.53，故选项b、c正确。5(山东菏泽市20142015学年高一上学期期末)a、b两球的质量均为m，两球之间用轻弹簧相连，放在光滑的水平地面上，a球左侧靠墙，弹簧原长为l0，用恒力f向左推b球使弹簧压缩，如图所示，整个系统处于静止状态，此时弹簧长为l，下列说法正确的是()a弹簧的劲度系数为b弹簧的劲度系数为c若突然将力f撤去，撤去瞬间，a、b两球的加速度均为0d若突然将力f撤去，撤去瞬间，a球的加速度为0，b球的加速度大小为答案：bd解析：以b为研究对象受力分析，根据平衡条件：fk(l0l)，得：k，故a错误b正确；若突然将力f撤去，撤去瞬间，弹簧来不及发生形变，则弹力不能瞬间改变，故a受合力仍然为0，加速度为0；b水平方向只受弹簧的弹力，大小为f，根据牛顿第二定律：a，故c错误，d正确。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，如图所示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(山东师大附中20142015学年高一上学期期末)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