2024-2025学年高中物理第三章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律课时作业含解析教科版必修1

PAGE5-牛顿其次定律[A组素养达标]1．下列叙述中正确的是()A．在力学的国际单位制中，力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位B．牛、千克都属于力的单位C．在厘米、克、秒制中，重力加速度g的值等于9.8cm/s2D．在力学计算中，全部涉及的物理量的单位都应取国际单位解析：力学单位制中，质量、长度、时间的单位被选为基本单位，故A错；牛是力的单位，千克是质量的单位，故B错；在厘米、克、秒制中，g＝9.8m/s2＝980cm/s2，故C错；在力学计算中，没有特别说明，全部物理量的单位都应取国际单位，故D正确．答案：D2．(多选)对牛顿其次定律的理解正确的是()A．牛顿其次定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用B．合力产生的加速度，可认为是作用于物体上的每个力所产生的加速度的矢量和C．加速度的方向总跟合外力的方向一样D．当外力停止作用时，加速度随之消逝解析：力是产生加速度的缘由，A项因果关系颠倒，故A错；合力产生的加速度与每个分力产生的加速度的合加速度是相同的，只是矢量合成先后的差别，故B对；a与F的方向时时刻刻都相同，故C对；加速度与外力是瞬时对应关系，外力停止作用，加速度同时消逝，故D对．答案：BCD3．如图所示，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．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，依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．答案：A4．如图所示，自由落下的小球，从接触竖直放置的弹簧起先到弹簧的压缩量最大的过程中，小球的速度及所受的合力的变更状况是()A．合力变小、速度变小B．合力变小，速度变大C．合力先变小后变大；速度先变大后变小D．合力先变大后变小；速度先变小后变大解析：小球起先接触弹簧时，起先重力大于弹力，合力向下，合力为零后，重力小于弹力，合力向上，合力先变小后变大．则加速度方向先向下，与速度方向相同，然后加速度方向向上，与速度方向相反，所以速度先增大后减小．故C正确，A、B、D错误.答案：C5．(多选)在探讨匀变速直线运动的试验中，取计数时间间隔为0.1s，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx＝1.2cm，若还测出小车的质量为500g，则关于加速度、合外力大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是()A．a＝eq\f(Δx,t2)＝eq\f(1.2,0.12)m/s2＝120m/s2B．a＝eq\f(Δx,t2)＝eq\f(1.2×10－2,0.12)m/s2＝1.2m/s2C．F＝ma＝500×1.2N＝600ND．F＝ma＝0.5×1.2N＝0.6N解析：在应用公式进行数量运算的同时，也要把单位代入运算．带着单位运算时，单位换算要精确．可以把题中已知量的单位都用国际单位表示，计算结果的单位就是用国际单位表示的．这样在统一已知量的单位后，就不必一一写出各个量的单位，只在数字后面写出正确单位即可．选项A中Δx＝1.2cm没变成国际单位，C项中的小车质量m＝500g没变成国际单位，所以A、C均错误，B、D正确．答案：BD6．如图所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上．A、B两小球的质量分别为mA、mB，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在细线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为()A．都等于eq\f(g,2) B.eq\f(g,2)和0C.eq\f(mA＋mB,2)g和0 D．0和eq\f(mA＋mB,2mB)g解析：对A球分析，起先处于静止，则弹簧的弹力F＝mAgsin30°，剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，对A，所受的合力为零，则A的加速度为0；对B，依据牛顿其次定律得，aB＝eq\f(F＋mBgsin30°,mB)＝eq\f(mAgsin30＋mBgsin30°,mB)＝eq\f(mA＋mB,2mB)g.故选项D正确．答案：D7．竖直起飞的火箭在推力F的作用下产生10m/s2的加速度，若推力增大到2F，则火箭的加速度将达到(g取10m/s2A．20m/s2 B．25m/s2C．30m/s2 D．40m/s2解析：推力为F时，F－mg＝ma1，当推力为2F时，2F－mg＝ma2.以上两式联立可得：a2＝30m/s2.故C正确．答案：C8．如图所示，底板光滑的小车上用两个量程均为20N、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1kg的物块．当小车在水平地面上做匀速直线运动时，两弹簧秤的示数均为10N，当小车做匀加速直线运动时，弹簧秤甲的示数变为8N．这时小车运动的加速度大小是()A．2m/s2 B．8m/s2C．6m/s2 D．4m/s2解析：起先时甲和乙的弹力均为10N，合力为零；小车加速时，弹簧秤甲的示数变为8N，而由于小车长度不变，则甲弹簧的形变的变更量与乙必相等，故乙弹簧的示数应为12N，故物体受到的合力为4N，依据牛顿其次定律，有：a＝eq\f(F,m)＝eq\f(4,1)m/s2＝4m/s2，故选项D正确．答案：D9．如图所示，质量为2kg的物体在40N水平推力作用下，从静止起先1s内沿竖直墙壁下滑3m．求：(g取10m/s2)(1)物体运动的加速度大小；(2)物体受到的摩擦力大小；(3)物体与墙间的动摩擦因数．解析：(1)由h＝eq\f(1,2)at2，可得a＝eq\f(2h,t2)＝eq\f(2×3,12)m/s2＝6m/s2.(2)分析物体受力状况如图所示：水平方向：物体所受合外力为零，N＝F＝40N竖直方向：取向下为正方向，由牛顿其次定律得mg－f＝ma，可得f＝mg－ma＝8N.(3)物体与墙间的滑动摩擦力f＝μN所以μ＝eq\f(f,N)＝eq\f(8,40)＝0.2.答案：(1)6m/s2(2)8N(3)0.2[B组素养提升]10．(多选)一质量为m＝1kg的物体在水平恒力F作用下沿水平面运动，1s末撤去恒力F，其v­t图像如图所示，则恒力F和物体所受阻力F′的大小是()A．F＝8N B．F＝9NC．F′＝2N D．F′＝3N解析：撤去恒力F后，物体在阻力作用下运动，由v­t图像可知，1～3s内物体的加速度为3m/s2，由牛顿其次定律F＝ma可知，阻力F′＝3N；由图像可知在0～1s内其加速度为6m/s2，由牛顿其次定律得F－F′＝ma′，可求得F＝9N，B、D正确．答案：BD11．将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图像，可能正确的是()解析：皮球上升过程中受重力和空气阻力作用，由于空气阻力大小与速度成正比，速度v减小，空气阻力f＝kv也减小，依据牛顿其次定律得mg＋f＝ma，知a＝eq\f(kv,m)＋g，可知a随v的减小而减小，且v变更得越来越慢，所以a随时间t减小且变更率减小，当v＝0时，a＝g，选项C正确．答案：C12．如图所示，质量为m＝20kg的物块受到与水平面成37°角、大小为100N的力的作用，在水平地面上以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，试分析当撤去力F时，物体的加速度为多少？(cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，g取10m/s2)解析：未撤去力F时，物体受力如图所示．以加速度的方向为x轴正向，建立坐标系．x方向上依据牛顿其次定律得Fcosθ－f＝ma，所以f＝Fcosθ－ma＝80N－40N＝40N.y方向上物体受力平衡，即N＋Fsinθ＝mg，所以N＝mg－Fsinθ＝200N－60N＝140N.又由f＝μN，得μ＝eq\f(f,N)＝eq\f(40N,140N)＝eq\f(2,7).当撤去力F时物体受力如图所示．物体沿原来的方向做匀减速直线运动．则N′＝mgf′＝μN′＝μmg所以由牛顿其次定律得a′＝eq\f(f′,m)＝μg＝eq\f(2,7)×10m/s2≈2.86m/s2，方向与物体运动方向相反．答案：2.86m/s2[C组学霸冲刺]13．如图所示，物块1、2间用刚性轻杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量为m，物块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\