人教版必修1 第四章 第3节 牛顿第二定律 作业.doc

第3节牛顿第二定律【二维选题表】物理观念科学思维科学探究科学态度与责任对公式f=ma的理解1(易)2(易)用牛顿第二定律分析问题3(易),4(中),7(中),8(中),9(中)力的瞬时性问题5(易),6(易)基础训练1.根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是(d)a.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比b.物体所受合外力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度c.物体加速度的大小跟它所受作用力中的任何一个力的大小成正比d.当物体的质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体的水平加速度的大小与其质量成反比解析:根据牛顿第二定律得知,当物体受力不变时,物体加速度的大小跟质量成反比,与速度无关,选项a错误.力是产生加速度的原因,加速度与力成正比,只要有力,就会产生加速度,选项b错误.物体加速度的大小跟物体所受的合外力成正比,而不是跟它所受作用力中的任何一个力的大小成正比,选项c错误.当物体的质量改变但其所受合力的水平分力不变时,根据牛顿第二定律可知,物体水平加速度的大小与其质量成反比,选项d正确.2. (2017苏州高一检测)如图所示,质量m=10 kg的物体在水平面上向右运动,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左的推力f=20 n的作用,取g=10 m/s2,则物体的加速度是(c)a.0b.4 m/s2,水平向右c.4 m/s2,水平向左d.2 m/s2,水平向右解析:物体在水平面上向右运动,竖直方向受重力、支持力,其合力为0.在水平方向上受水平向左的推力、水平向左的滑动摩擦力.推力大小为f=20 n,滑动摩擦力大小为ff=fn=mg=0.210 kg10 m/s2=20 n所以合力大小为f合=f+ff=20 n+20 n=40 n,方向水平向左,根据牛顿第二定律得加速度为a=f合m=40n10kg=4 m/s2,方向水平向左.选项c正确.3. (2017松江区一模)如图,小车的直杆顶端固定着小球,当小车向左做匀加速运动时,球受杆作用力的方向可能沿图中的(a)a.oa方向 b.ob方向c.oc方向 d.od方向解析:小球随小车向左做匀加速运动,则小球所受重力与杆的作用力两个力的合力水平向左,根据力的合成的平行四边形定则,直杆对小球的作用力只可能沿oa方向,选项a正确,b,c,d错误.4. (2017安徽安庆高一检测)如图所示,质量为m的木块放置于水平桌面的木板上,给木块施加水平向左的外力f,使木块在木板上向左做匀加速直线运动,木板始终保持静止,木板的质量m=2m,已知木块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为,那么桌面对木板的摩擦力大小为(a)a.mgb.2mgc.3mgd.5mg解析:由于木块相对于木板运动,木块水平方向受到向右的滑动摩擦力ff=mg,根据牛顿第三定律可知,木块对木板的摩擦力方向向左,大小为mg,则地面对木板的摩擦力大小等于mg,选项a正确,b,c,d错误.5. 如图所示,天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球,两小球均保持静止.当突然剪断细绳的瞬间,上面小球a与下面小球b的加速度分别为(以向上为正方向)(c)a.a1=ga2=gb.a1=2ga2=0c.a1=-2ga2=0d.a1=0a2=g解析: 分别以a,b为研究对象,分析剪断细绳前和剪断时的受力,剪断前a,b静止,如图(甲)所示,a球受三个力:绳子的拉力ft、重力mg和弹簧弹力f,b球受两个力:重力mg和弹簧弹力f,a球:ft-mg-f=0,b球:f-mg=0,f=f,解得ft=2mg,f=mg.剪断细绳瞬间,a球受两个力,因为绳无弹性,剪断瞬间拉力突变为零,而弹簧瞬间形状不可改变,弹力不变.如图(乙)所示,a球受重力mg、弹簧的弹力f.同理b球受重力mg和弹力f.a球:-mg-f=ma1,b球:f-mg=ma2,解得a1=-2g,a2=0,选项c正确.6. 如图所示,弹簧的一端固定在天花板上,另一端连一质量m=2 kg的秤盘,盘内放一个质量m=1 kg的物体,秤盘在竖直向下的拉力f作用下保持静止,f=30 n,在突然撤去外力f的瞬间,物体对秤盘的压力为(g=10 m/s2)(c)a.10 nb.15 nc.20 nd.40 n解析:在突然撤去外力f的瞬间,物体和秤盘所受向上的合外力为30 n,由牛顿第二定律可知,向上的加速度为10 m/s2.根据题意,秤盘在竖直向下的拉力f作用下保持静止,故弹簧对秤盘向上的拉力为60 n.突然撤去外力f的瞬间,对秤盘,由牛顿第二定律得60 n-mg-fn=ma,解得fn=20 n,选项c正确.素养提升7. (2017苏州高一检测)如图,一倾角为的光滑斜面向右做匀加速运动,物体a相对于斜面静止,则斜面运动的加速度为(c)a.gsin b.gcos c.gtan d.gtan解析:物体随斜面体一起沿水平方向运动,则加速度一定在水平方向,物体受到重力和垂直斜面向上的支持力,两者合力方向一定水平向右,如图所示由牛顿第二定律得mgtan =ma,则a=gtan ,选项c正确,a,b,d错误.8. (2017惠州高一检测)如图所示,竖直半圆环中有多条起始于a点的光滑轨道,其中ab通过环心o并保持竖直.一质点分别自a点沿各条轨道下滑,初速度均为零.那么,质点沿各轨道下滑的时间相比较(a)a.无论沿图中哪条轨道下滑,所用的时间均相同b.质点沿着与ab夹角越大的轨道下滑,时间越短c.质点沿着轨道ab下滑,时间最短d.轨道与ab夹角越小(ab除外),质点沿其下滑的时间越短解析:设半径为r,轨道与竖直方向夹角为,物体运动的加速度a=f合m=gcos ,而物体运动的位移为x=2rcos ,根据x=12at2,则t=4rg,与角无关.选项a正确,b,c,d错误.9.固定光滑细杆与水平地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环从杆底开始在沿杆方向上的推力 f 作用下向上运动.02 s内推力的大小为5.0 n,24 s内推力的大小变为5.5 n,小环运动的速度随时间变化规律如图所示,重力加速度g=10 m/s2.求:(1)小环在加速运动时的加速度a的大小;(2)小环的质量m和细杆与水平地面之间的夹角.解析:(1)由图像知,小环在24 s内的加速度a=2m/s-1m/s4s-2s=0.5 m/s2.(2)设小