新人教版高中物理必修第二冊課時(shí)作業(yè)2：4.3牛頓第二定律

新人教版高中物理必修第一冊PAGEPAGE13牛頓第二定律考點(diǎn)一對牛頓第二定律的理解1．(多選)下列對牛頓第二定律的表達(dá)式F＝ma及其變形公式的理解，正確的是()A．由F＝ma可知，物體所受的合力與物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成反比B．由m＝eq\f(F,a)可知，物體的質(zhì)量與其所受合力成正比，與其運(yùn)動(dòng)的加速度成反比C．由a＝eq\f(F,m)可知，物體的加速度與其所受合力成正比，與其質(zhì)量成反比D．由m＝eq\f(F,a)可知，物體的質(zhì)量可以通過測量它的加速度和它所受到的合力求出答案CD解析a＝eq\f(F,m)是加速度的決定式，a與F成正比，與m成反比，C正確；F＝ma說明力是產(chǎn)生加速度的原因，但不能說F與m成正比，與a成反比，A錯(cuò)誤；m＝eq\f(F,a)中m與F、a皆無關(guān)，但可以通過測量物體的加速度和它所受到的合力求出，B錯(cuò)誤，D正確．2．由牛頓第二定律a＝eq\f(F,m)可知，無論怎樣小的力都能使物體產(chǎn)生加速度，可是當(dāng)用很小的力去推很重的桌子時(shí)，卻推不動(dòng)，這是因?yàn)?)A．牛頓第二定律不適用于靜止的物體B．桌子的加速度很小，速度增量也很小，眼睛觀察不到C．推力小于桌子所受到的靜摩擦力，加速度為負(fù)值D．桌子所受的合力為零，加速度為零答案D解析牛頓第二定律的表達(dá)式a＝eq\f(F,m)中的力F是指合力，用很小的力推很重的桌子時(shí)，桌子不動(dòng)，是因?yàn)橥屏εc桌子所受到的靜摩擦力的合力為零，牛頓第二定律同樣適用于靜止的物體，D正確，A、B、C錯(cuò)誤．3．(2019·蘇州市高一上學(xué)期期末)一根彎折的硬桿一端固定小球，圖A小車在水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng)；圖B小車在水平面上向右勻加速運(yùn)動(dòng)；圖C小車在水平面上向右勻減速運(yùn)動(dòng)；圖D小車在粗糙固定斜面上勻速下滑．下列圖中桿對小球作用力F的示意圖可能正確的是()答案B4.(2019·濮陽市高一上學(xué)期期末)為了節(jié)能，商場安裝了智能電動(dòng)扶梯，如圖1所示．無人乘行時(shí)，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯水平踏板上時(shí)，扶梯會(huì)先加速、再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)．一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個(gè)過程．則下列說法中正確的是()圖1A．在扶梯加速時(shí)，扶梯對顧客的摩擦力方向?yàn)樗较蛴褺．扶梯加速、勻速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對顧客摩擦力方向都為水平向右C．扶梯對顧客的彈力大小始終等于重力D．顧客始終受到三個(gè)力的作用答案A解析在扶梯加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，人受重力、支持力、向右的摩擦力以產(chǎn)生向右上方的加速度，當(dāng)扶梯勻速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，人受到的合力為零，摩擦力為零，所以選項(xiàng)A正確．考點(diǎn)二牛頓第二定律的簡單應(yīng)用5．(多選)力F1單獨(dú)作用在物體A上時(shí)產(chǎn)生的加速度a1大小為5m/s2，力F2單獨(dú)作用在物體A上時(shí)產(chǎn)生的加速度a2大小為2m/s2，那么，力F1和F2同時(shí)作用在物體A上時(shí)產(chǎn)生的加速度a的大小可能是()A．5m/s2 B．2m/s2C．8m/s2 D．6m/s2答案AD解析設(shè)物體A的質(zhì)量為m，則F1＝ma1，F(xiàn)2＝ma2，當(dāng)F1和F2同時(shí)作用在物體A上時(shí)，合力的大小范圍是|F1－F2|≤F≤F1＋F2，即|ma1－ma2|≤ma≤ma1＋ma2，加速度的大小范圍為3m/s2≤a≤7m/s2，故選A、D.6．如圖2所示，有一輛滿載西瓜的汽車在水平路面上勻速前進(jìn)．突然發(fā)現(xiàn)意外情況，緊急剎車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a，則中間一質(zhì)量為m的西瓜A受到其他西瓜對它的作用力的大小是()圖2A．meq\r(g2－a2) B．maC．meq\r(g2＋a2) D．m(g＋a)答案C解析西瓜與汽車具有相同的加速度a，對西瓜A受力分析如圖所示，F(xiàn)表示周圍西瓜對A的作用力，則由牛頓第二定律得：eq\r(F2－mg2)＝ma，解得：F＝meq\r(g2＋a2)，故C對，A、B、D錯(cuò)．7．三個(gè)完全相同的物塊1、2、3放在水平桌面上，它們與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同．現(xiàn)用大小相同的外力F沿圖3所示方向分別作用在1和2上，用eq\f(1,2)F的外力沿水平方向作用在3上，使三者都做加速運(yùn)動(dòng)，分別用a1、a2、a3表示物塊1、2、3的加速度，則()圖3A．a(chǎn)1＝a2＝a3 B．a(chǎn)1＝a2，a2>a3C．a(chǎn)1>a2，a2<a3 D．a(chǎn)1>a2，a2>a3答案C解析對物塊1，由牛頓第二定律得Fcos60°－Ff＝ma1，即eq\f(F,2)－μ(mg－Fsin60°)＝ma1對物塊2，由牛頓第二定律得Fcos60°－Ff′＝ma2，即eq\f(F,2)－μ(mg＋Fsin60°)＝ma2對物塊3，由牛頓第二定律得eq\f(1,2)F－Ff″＝ma3，即eq\f(F,2)－μmg＝ma3比較得a1>a3>a2，所以C正確．8．跳傘運(yùn)動(dòng)員在下落過程中，假定傘所受空氣阻力的大小跟下落速度的平方成正比，即F＝kv2，比例系數(shù)k＝20N·s2/m2，跳傘運(yùn)動(dòng)員與傘的總質(zhì)量為72kg，起跳高度足夠高，則：(g取10m/s2)(1)跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中做什么運(yùn)動(dòng)？收尾速度是多大？(2)當(dāng)速度達(dá)到4m/s時(shí)，下落加速度是多大？(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)答案見解析解析(1)運(yùn)動(dòng)員與傘在空中受力分析如圖，由牛頓第二定律mg－kv2＝ma，可得a＝g－eq\f(k,m)v2，隨v增大，a減小，故跳傘運(yùn)動(dòng)員做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)eq\f(k,m)v2＝g時(shí)，a＝0，跳傘運(yùn)動(dòng)員做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)v＝eq\r(\f(mg,k))＝eq\r(\f(72×10,20))m/s＝6m/s.(2)當(dāng)v＝4m/s時(shí)，a＝g－eq\f(k,m)v2＝(10－eq\f(20,72)×42)m/s2≈5.56m/s2.9.(多選)(2019·重慶市七校高一第一學(xué)期期末聯(lián)考)如圖4所示，在光滑固定斜面上，有一輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面上，有一小球A沿著斜面下滑，從小球A剛接觸彈簧的一瞬間到將彈簧壓縮到最低點(diǎn)的過程中，下列說法中正確的是()圖4A．小球的加速度將先增大后減小B．小球的加速度將先減小后增大C．小球的速度將先增大后減小D．小球的速度將先減小后增大答案BC10.在光滑水平面上，有一個(gè)物體同時(shí)受到兩個(gè)水平力F1與F2的作用，在第1s內(nèi)物體保持靜止?fàn)顟B(tài)．若力F1與F2隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖5所示，則物體()圖5A．在第2s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小逐漸減小，速度逐漸增大B．在第3s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小逐漸增大，速度逐漸增大C．在第4s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小逐漸增大，速度逐漸增大D．在第5s末速度為零答案B解析第1s內(nèi)物體保持靜止?fàn)顟B(tài)，可知F1、F2的初始值相等．第2s內(nèi)物體的合力不斷變大，根據(jù)牛頓第二定律知加速度不斷變大，物體做加速運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，故A錯(cuò)誤；在第3s內(nèi)合力不斷變大，加速度不斷變大，物體做加速運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，故B正確；在第4s內(nèi)，合力逐漸減小，故加速度不斷減小，合力與速度同方向，物體做加速運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，故C錯(cuò)誤；在第5s末，合力為零，故加速度為零，速度最大，此時(shí)運(yùn)動(dòng)方向與F1方向相同，故D錯(cuò)誤．11.在水平地面上勻速向左運(yùn)動(dòng)的小車內(nèi)，用繩子AB、BC拴住一個(gè)重球，如圖6所示，繩BC呈水平狀態(tài)，繩AB的拉力為FT1，繩BC的拉力為FT2.若小車由勻速向左運(yùn)動(dòng)變?yōu)閯蚣铀傧蜃筮\(yùn)動(dòng)，但重球相對小車的位置不發(fā)生變化，則兩繩的拉力與勻速時(shí)相比()圖6A．FT1變大，F(xiàn)T2變小 B．FT1不變，F(xiàn)T2變小C．FT1變大，F(xiàn)T2變大 D．FT1變大，F(xiàn)T2不變答案B12．如圖7所示，質(zhì)量為m的木塊以一定的初速度沿傾角為θ的斜面向上滑動(dòng)，斜面靜止不動(dòng)且足夠長，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g.圖7(1)求向上滑動(dòng)時(shí)木塊的加速度的大小和方向；(2)若此木塊滑到最大高度后，能沿斜面下滑，求下滑時(shí)木塊的加速度的大小和方向．答案(1)g(sinθ＋μcosθ)方向沿斜面向下(2)g(sinθ－μcosθ)方向沿斜面向下解析(1)以木塊為研究對象，木塊上滑時(shí)對其受力分析，如圖甲所示根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ＋Ff＝ma，F(xiàn)N－mgcosθ＝0又Ff＝μFN聯(lián)立解得a＝g(sinθ＋μcosθ)，方向沿斜面向下．(2)木塊下滑時(shí)對其受力分析如圖乙所示．根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ－Ff′＝ma′，F(xiàn)N′－mgcosθ＝0又Ff′＝μFN′聯(lián)立解得a′＝g(sinθ－μcosθ)，方向沿斜面向下．13.(2019·天津?yàn)I海新區(qū)高一第一學(xué)期期末)如圖8所示，質(zhì)量為m＝20kg的物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，現(xiàn)用F＝120N與水平方向成α＝37°角的恒力拉物體，使物體在水平方向上由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.圖8(1)求物體運(yùn)動(dòng)的加速度a的大??；(2)若物體運(yùn)動(dòng)5m后撤去力F，則物體還能運(yùn)動(dòng)多長時(shí)間？答案(1)1.6m/s2(2)0.8s解析(1)物體受重力、