【同步】高中物理粤教2019版必修一课时分层作业：4.3 牛顿第二定律习题

传播先进教育理念 提供科学教学方法地址：北京市东城区龙潭路3号 电话：400-688-1789课时分层作业(十七)牛顿第二定律题组一对牛顿第二定律的理解1．关于力的单位“牛顿”的理解，以下说法中正确的是()A．“N”这个单位是由质量1kg的物体所受重力为9.8N而规定下来的B．“N”这个单位是由牛顿第二定律F＝kma，当k＝1时规定下来的C．使质量为1kg的物体产生9.8m/s2的加速度的力为1ND．物体所受重力为19.6N中“N”并不是规定的，而是测出来的B[“牛顿”这个单位是人为规定的，规定使质量为1kg的物体，产生1m/s2的加速度所需的力为1N，在此规定下牛顿第二定律F＝kma中的比例常数k＝1，选项B正确．]2．如图为第八届珠海航展上中国空军“八一”飞行表演队驾驶“歼­10”战机大仰角沿直线加速爬升的情景．则战机在爬升过程中所受合力方向()A．竖直向上B．与速度方向相同C．与速度方向相反D．与速度方向垂直B[“歼­10”战机大仰角沿直线加速爬升，说明加速度方向与速度方向相同，合外力方向与加速度方向又相同，所以合力方向与速度方向相同．B正确．]3．在光滑水平桌面上质量为2kg的物体，同时受到2N和3N两个水平共点力的作用，则物体的加速度可能为()A．2m/s2 B．3m/s2C．4m/s2 D．5m/s2A[根据已知条件，这两个力的合力取值范围应为1N≤F合≤5N，由牛顿第二定律F＝ma可知，物体加速度取值范围应为0.5m/s2≤a≤2.5m/s2，故选项A正确．]题组二牛顿第二定律的应用方法及瞬时加速度问题4．如图所示，活动发射平台载着质量为m的“神舟十一号”和质量为M的火箭，在车的牵引下驶向发射场．若某段行驶过程可视为加速度为a的匀加速直线运动，则“神舟十一号”、火箭受到的合力分别为()A．ma、Ma B．ma、MgC．mg、Ma D．mg、MgA[“神舟十一号”、火箭都随平台做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，所受合力分别为F1＝ma，F2＝Ma，选项A正确．]5．如图所示，静止在光滑水平面上的物体A的一端固定着处于自然状态的轻质弹簧．现对物体作用一水平恒力F，在弹簧被压缩到最短这一过程中，物体的速度和加速度变化的情况是()A．速度先增大后减小，加速度先增大后减小B．速度先增大后减小，加速度先减小后增大C．速度增大，加速度增大D．速度增大，加速度减小B[压缩的初始阶段，水平恒力大于弹簧弹力，合力方向朝左，物体加速，随着物体向左移动，弹簧弹力逐渐增大，合力逐渐减小，加速度逐渐减小，但当弹簧弹力大于水平恒力时，合力方向朝右，物体开始减速，弹簧弹力继续增大，合力逐渐增大，加速度逐渐增大，即先是加速度逐渐减小的加速运动，后是加速度逐渐增大的减速运动，选项B正确．]6．如图所示，A、B两物体的质量分别为m、2m，与水平地面间的动摩擦因数相同，现用相同的水平力F作用在原来都静止的这两个物体上，若A的加速度大小为a，则()A．B物体的加速度大小为eq\f(a,2)B．B物体的加速度也为aC．B物体的加速度小于eq\f(a,2)D．B物体的加速度大于aC[对两个物体进行受力分析，则由牛顿第二定律可知：对A有F－fA＝ma，对B有F－fB＝2ma′，其中fA＝μmg，fB＝2μmg，联立解得a＝eq\f(F,m)－μg，a′＝eq\f(F,2m)－μg，可知a′<eq\f(a,2)，C选项正确．]7．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)()A．a1＝ga2＝g B．a1＝2ga2＝0C．a1＝－2ga2＝0 D．a1＝0a2＝g[答案]C8．如图所示，质量为m的滑块沿倾角为θ的斜面下滑．(1)若斜面光滑，求滑块下滑的加速度大小；(2)若滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，求滑块下滑的加速度大小．[解析](1)滑块仅受重力与斜面的支持力，由牛顿第二定律得mgsinθ＝ma0解得滑块下滑加速度为a0＝gsinθ．(2)斜面对滑块的支持力FN＝mgcosθ，滑块受到的滑动摩擦力大小f＝μFN设滑块下滑加速度为a，由牛顿第二定律得mgsinθ－f＝ma解得加速度大小a＝gsinθ－μgcosθ．[答案](1)gsinθ(2)gsinθ－μgcosθ9．静止在光滑水平面上的物体在水平推力F作用下开始运动，推力随时间的变化如图所示，关于物体在0～t1时间内的运动情况，描述正确的是()A．物体先做匀加速运动，后做匀减速运动B．物体的加速度一直增大C．物体的速度先增大后减小D．物体的速度一直增大D[由题可知，物体的合力等于推力F，方向始终沿正方向，根据牛顿第二定律分析可知：物体先从静止开始做加速直线运动，推力F减小时，其方向仍与速度相同，继续做加速直线运动，故C错误，D正确；物体的合力等于推力F，推力先增大后减小，根据牛顿第二定律得知：加速度先增大后减小，选项A、B错误．]10．(2022·湖南邵阳学业水平考试)如图所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量为m,2、4质量为M，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4．重力加速度大小为g，则有()A．a1＝a2＝a3＝a4＝0B．a1＝a2＝a3＝a4＝gC．a1＝a2＝g，a3＝0，a4＝eq\f(m＋M,M)gD．a1＝g，a2＝eq\f(m＋M,M)g，a3＝0，a4＝eq\f(m＋M,M)gC[在抽出木板的瞬间，物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失，受到的合力均等于各自重力，所以由牛顿第二定律知a1＝a2＝g；而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变，此时弹簧对3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg，因此物块3满足mg＝F，a3＝0；由牛顿第二定律得物块4满足a4＝eq\f(F＋Mg,M)＝eq\f(M＋m,M)g，所以C对．]11．一个有钢滑板的雪橇，钢滑板与雪地间的动摩擦因数为0.02，雪橇连同雪橇上的货物总质量为1000kg，当雪橇犬水平拉雪橇在水平雪地上以2m/s2的加速度匀加速前进时，求：(1)雪橇受到的摩擦力是多大？(2)雪橇犬的拉力是多大(g取10m/s2)?[解析](1)雪橇受到的摩擦力为滑动摩擦力，即Ff＝μFN＝μmg＝0.02×1000×10N＝200N．(2)对雪橇，由牛顿第二定律可得F－Ff＝ma所以，拉力F＝ma＋Ff＝1000×2N＋200N＝2200N．[答案](1)200N(2)2200N12．一个质量为20kg的物体，从斜面的顶端由静止匀加速滑下，物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，斜面与水平面间的夹角为37°(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．(1)求物体沿斜面下滑过程中的加速度．(2)给物体一个初速度，使之沿斜面上滑，求上滑的加速度．[解析](1)沿斜面下滑时，物体受力如图由牛顿第二定律得：mgsin37°－Ff＝ma1 ①FN＝mgcos37° ②又Ff＝μFN ③所以a1＝gsin3