2023-2024学年人教版必修第一册 4-3 牛顿第二定律 作业

课时分层作业(二十二)牛顿第二定律A组基础巩固练1．由牛顿第二定律F＝ma可知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，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，加速度为零2．在行车过程中，遇到紧急刹车，乘客可能受到伤害．为此人们设计了如图所示的安全带以尽可能地减轻猛烈碰撞．假设某次急刹车时，由于安全带的作用，使质量70kg的乘客的加速度大小约为6m/s2，此时安全带对乘客的作用力最接近()A．100NB．400NC．800ND．1000N3．如图所示，鸟沿虚线斜向上加速飞行，空气对其作用力可能是()A．F1B．F2C．F3D．F44．如图所示，质量m＝10kg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，与此同时物体还受到一个水平向左的推力F＝20N的作用，g取10m/s2，则物体的加速度是()A．0B．4m/s2，水平向右C．4m/s2，水平向左D．2m/s2，水平向右5．如图所示，在光滑水平面上有一物块，物块在水平推力F的作用下向右运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧．在物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是()A．物块接触弹簧后做加速度逐渐增大的减速运动B．物块的加速度先减小后增大C．当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度为零D．以物块与弹簧接触为起点，此后弹簧的弹力与物块的位移不成正比6．雨滴在高空形成后，由静止开始沿竖直方向下落，雨滴受到空气阻力的作用．当雨滴速度为v0时开始计时，其运动的v­t图像如图所示，经过时间t1，速度达到v1.假设在0～t1时间内雨滴的质量不变，则在0～t1时间内()A．雨滴运动的加速度增大，雨滴受到的阻力逐渐增大B．雨滴运动的加速度减小，雨滴受到的阻力逐渐减小C．雨滴运动的加速度增大，雨滴受到的阻力逐渐减小D．雨滴运动的加速度减小，雨滴受到的阻力逐渐增大7.如图所示，质量为4kg的物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受大小为20N、与水平面成37°角斜向上的拉力F作用时，物体沿水平面做匀加速直线运动，求物体运动加速度的大小．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)8.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的夹角θ＝37°，小球和车厢相对静止，小球的质量为1kg.sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2.求：(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；(2)悬线对小球的拉力大小．B组能力提升练9.(多选)如图所示，当小车水平向右加速运动时，物块M相对静止于车厢后竖直壁上．当小车的加速度增大时()A．M所受的静摩擦力增大B．M对车厢的作用力增大C．M仍相对车厢静止D．M受到的合外力为零10.在光滑水平面上，有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用，在第1s内物体保持静止状态．若力F1与F2随时间的变化关系如图所示，则该物体()A．在第2s内做加速运动，加速度大小逐渐减小，速度逐渐增大B．在第3s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大C．在第4s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大D．在第5s末速度为零，运动方向与F1方向相同11．[2023·重庆巴蜀中学月考]商场的自动扶梯一般有如图甲、乙两种，设两种扶梯与水平面的夹角都是θ＝37°，质量为m的货箱和两种扶梯一起以相同大小的加速度a＝4m/s2沿斜面向下匀加速运动，则(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)()A．甲对货箱的支持力大于乙对货箱的支持力B.甲对货箱的摩擦力小于乙对货箱的摩擦力C.甲对货箱的作用力等于乙对货箱的作用力D.甲对货箱的作用力小于乙对货箱的作用力课时分层作业(二十二)牛顿第二定律1．解析：牛顿第二定律的表达式F＝ma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，所以桌子加速度为零，选项D正确．答案：D2．解析：根据牛顿第二定律得：作用力F＝ma＝70×6N＝420N，所以安全带对乘客的作用力最接近400N，故选项B正确．答案：B3.解析：小鸟沿虚线斜向上加速飞行，说明合外力方向沿虚线斜向上，小鸟受两个力的作用，空气的作用力F和重力G，如图所示．故选B.答案：B4．解析：取向左为正方向，物体受到的摩擦力Ff＝μmg＝0.2×10kg×10m/s2＝20N由牛顿第二定律得F＋Ff＝ma解得a＝4m/s2，方向水平向左．答案：C5．解析：A、C错，B对：物块与弹簧接触前做匀加速直线运动，物块与弹簧接触后，弹簧弹力不断增大，开始阶段弹簧弹力小于推力F，合力向右，加速度向右，物块做加速度不断减小的加速运动．当加速度减小为零时，速度达到最大．此后物块继续向右运动，弹力还变大，且合力向左，加速度向左，物块做加速度变大的减速运动，当速度减为零时，加速度最大．D错：弹簧的弹力F弹＝kx，物块与弹簧接触后，弹簧的弹力与物块的位移成正比．答案：B6．解析：v­t图像切线斜率不断减小，根据速度—时间图像的斜率表示加速度可知，雨滴运动的加速度在减小．根据牛顿第二定律得mg－f阻＝ma，可知阻力在增大．答案：D7．解析：对物体受力分析，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：Fcos37°－Ff＝ma竖直方向：FN＋Fsin37°－mg＝0又Ff＝μFN由以上三式解得a＝0.5m/s2.答案：0.5m/s28．解析：解法一：合成法(1)由于车厢沿水平方向运动，所以小球有水平方向的加速度，所受合力F沿水平方向．选小球为研究对象，受力分析如图甲所示．由几何关系可得F＝mgtanθ.小球的加速度a＝eq\f(F,m)＝gtanθ＝7.5m/s2，方向向右，则车厢向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动．(2)悬线对小球的拉力大小为FT＝eq\f(mg,cosθ)＝eq\f(1×10,0.8)N＝12.5N.解法二：正交分解法以水平向右为x轴正方向建立坐标系，并将悬线对小球的拉力FT正交分解，如图乙所示．则沿水平方向有FTsinθ＝ma竖直方向有FTcosθ－mg＝0联立解得a＝7.5m/s2，FT＝12.5N，且加速度方向向右，故车厢向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动．答案：(1)见解析(2)12.5N9.解析：小车向右做匀加速直线运动，物块M相对小车静止，加速度与车的加速度相同，以物块为研究对象，受力分析如图所示，对物块，由牛顿第二定律得N＝Ma，a增大，表明N增大，由牛顿第三定律可知，M对车厢壁的压力N′＝N增大，物块受到的最大静摩擦力增大，物块不可能沿壁下滑，M仍相对车厢静止，在竖直方向，M所受合外力为零，由平衡条件得f＝Mg，M所受的静摩擦力不变；M受到的合外力不为零，竖直方向的合力不变，水平方向的合力增大，所以车厢与M的相互作用力增大，故A、D错误，B、C正确．答案：BC10．解析：第1s内物体保持静止状态，可知开始时F1、F2等大反向，第2s和第3s内物体所受合力不断变大，根据牛顿第二定律知加速度不断变大，物体做加速运动，速度增大，故A错误，B正确；在第4s内，合力逐渐减小，故加速度不断减小，合力与速度同向，物体做加速运动，速度增大，故C错误；在第5s末，合力为零，故加速度为零，速度最大，此时运动方向与F1方向相同，故D错误．答案：B11．解析：由于两种情况下，货箱都是和扶梯一起以相同大小的加速度a＝4m/s2向下匀加速运动，所以，两种情况下货箱所受合力相同，根据牛顿第二定律有F合甲＝F合乙＝ma＝4m，合力方向都沿着斜面向下，与水平面的夹角都是θ＝37°.对甲中货箱受力分析，受重力、扶梯给的竖直向上支持力和水平向右的摩擦力，沿水平方向和竖直方向正交分解，可得mg－FN甲＝F合甲sin37°，f甲＝F合甲cos37°，解得FN甲＝7.6m，f甲＝3.2m；对乙中货箱受力分析，受重力、扶梯给的垂直于斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力，沿斜面方