人教版高中物理必修第一冊(cè)第4章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系分層作業(yè)26牛頓第二定律課件

第四章分層作業(yè)26牛頓第二定律1234567891011A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練題組一

對(duì)牛頓第二定律的理解1.(2024山東濟(jì)南高一期末)如圖所示,滑翔傘是一批熱愛跳傘、滑翔翼的飛行人員發(fā)明的一種飛行器?，F(xiàn)有一滑翔傘沿直線朝斜向下方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。若空氣對(duì)滑翔傘和飛行人員的作用力為F,則此過(guò)程中F的方向可能是(

)A1234567891011解析

滑翔傘沿直線朝斜向下方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則F與G的合力方向與v同向,故A符合題意,B、C、D不符合題意。12345678910112.如圖所示,一物塊位于光滑水平桌面上;用一大小為F、方向如圖所示的力去推它,使它以加速度a向右運(yùn)動(dòng)。若保持力的方向不變而增大力的大小,則(

)A.a變大B.a不變C.a變小D.因?yàn)槲飰K的質(zhì)量未知,故不能確定a變化的趨勢(shì)A解析

由于桌面光滑,故不受摩擦力,物塊受力為重力G、桌面對(duì)物塊的支持力FN、推力F,設(shè)推力與水平方向夾角為α,將F沿水平方向和豎直方向分解,由牛頓第二定律得Fcos

α=ma,所以

,F方向不變而大小增大,可得a變大。選項(xiàng)A正確。123456789101112345678910113.

如圖所示,一輛裝滿石塊的貨車在平直道路上行駛,駕駛員突然發(fā)現(xiàn)前方發(fā)生事故,緊急剎車使得汽車做減速運(yùn)動(dòng)。貨廂中某石塊受到周圍接觸的物體對(duì)它的作用力為F,關(guān)于F的方向,下列圖中可能正確的是(

)C解析

當(dāng)貨車向右做減速運(yùn)動(dòng)時(shí),石塊與貨車相對(duì)靜止,則有兩者的加速度方向相同,均水平向左,由牛頓第二定律可知,石塊受合力的方向水平向左,則有石塊受重力與周圍接觸的物體對(duì)它的作用力為F的合力水平向左,由平行四邊形定則可知,F的方向應(yīng)斜向左上方,故C正確。123456789101112345678910114.

靜止在光滑水平冰面上的一個(gè)物體在水平外力F的作用下開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)F的大小逐漸減小而方向保持不變時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)是(

)A.勻減速直線運(yùn)動(dòng)B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.速度逐漸增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)D.速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)C解析

由題知,F的大小逐漸減小,根據(jù)牛頓第二定律得知,加速度也逐漸減小,而F的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同,則木塊做加速運(yùn)動(dòng),故木塊做速度逐漸增大的變加速直線運(yùn)動(dòng),故C正確。題組二

加速度、速度變化情況的分析

12345678910115.(2024廣東深圳高一期末)蹦極是一項(xiàng)非常刺激的戶外極限運(yùn)動(dòng)。如圖所示,彈性繩(滿足胡克定律)一端固定在高空跳臺(tái)上,另一端系住跳躍者的腳腕,跳躍者從跳臺(tái)上由靜止開始落下,彈性繩質(zhì)量不計(jì),忽略空氣阻力的影響,則跳躍者第一次下落的過(guò)程中(

)A.其慣性增大B.速度先增大后減小C.加速度先不變后增大D.彈性繩伸直時(shí)跳躍者開始做減速運(yùn)動(dòng)B1234567891011解析

慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量不變,慣性不變,故A錯(cuò)誤。彈性繩在繃緊前,跳躍者做自由落體運(yùn)動(dòng),速度逐漸增大;彈性繩繃緊后,跳躍者受到彈性繩向上的彈力和向下的重力,彈力先小于重力,后大于重力,合力先向下后向上,則跳躍者先向下加速后減速,因此跳躍者的速度先增大后減小,故B正確,D錯(cuò)誤。彈性繩繃緊前,跳躍者的加速度豎直向下保持不變;彈性繩繃緊后,彈力逐漸增大,跳躍者所受合力先減小直至零再反向增大,則跳躍者的加速度先向下減小直至零后向上增大,故C錯(cuò)誤。1234567891011題組三

牛頓第二定律的應(yīng)用6.(2024安徽蚌埠高一期末)如圖所示,一質(zhì)量為m的老鷹斜向下俯沖進(jìn)行狩獵,該過(guò)程老鷹可視為做加速度大小為

的勻加速直線運(yùn)動(dòng),且該直線路徑與水平方向成30°角,重力加速度為g,則老鷹在俯沖過(guò)程中,空氣對(duì)其作用力大小為(

)C1234567891011解析

老鷹受重力和空氣的作用力,且合力方向沿直線方向,其受力如圖所示,由幾何關(guān)系可知F的大小為

mg,C正確。12345678910117.(2024吉林長(zhǎng)春吉大附中實(shí)驗(yàn)學(xué)校期末)如圖所示,某滑雪場(chǎng)的索道與水平面夾角為θ=37°,質(zhì)量為m=50kg的人坐在纜車內(nèi)的水平座椅上。已知g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,當(dāng)纜車隨索道以a=2m/s2的加速度斜向上運(yùn)動(dòng)時(shí),則(

)A.座椅對(duì)人的摩擦力大小為100NB.座椅對(duì)人的摩擦力方向與水平方向的夾角為37°且指向右上方C.座椅對(duì)人的支持力大小為560ND.座椅對(duì)人的作用力方向與水平方向的夾角為37°且指向右上方C1234567891011解析

將加速度a分解為水平方向和豎直方向,則水平加速度為ax=acos

37°=1.6

m/s2,ay=asin

37°=1.2

m/s2,在水平方向上根據(jù)牛頓第二定律得Ff=max=80

N,方向水平向右,故A、B錯(cuò)誤;在豎直方向上,得FN-mg=may,得FN=mg+may=560

N,設(shè)座椅對(duì)人的作用力方向與水平方向的夾角為α,有tan

α==7,故C正確,D錯(cuò)誤。1234567891011B級(jí)關(guān)鍵能力提升練8.在靜止的車廂內(nèi),用細(xì)繩a和b系住一個(gè)小球,a斜向上拉小球,b水平拉小球,如圖所示?，F(xiàn)讓車從靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng),小球相對(duì)于車廂的位置不變,與小車靜止時(shí)相比,細(xì)繩a、b的拉力Fa、Fb變化情況是(

)A.Fa變大,Fb不變

B.Fa變大,Fb變小C.Fa不變,Fb變小

D.Fa不變,Fb變大C解析

以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,分析受力情況,如圖所示,根據(jù)牛頓第二定律得,水平方向Fasin

α-Fb=ma,豎直方向Facos

α-mg=0。由題意可知,α不變,則Fa不變;Fb=Fasin

α-ma<Fasin

α,即Fb變小。故選C。123456789101112345678910119.如圖所示,將兩根原長(zhǎng)為l的相同輕質(zhì)橡皮筋共同系住一質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的小球,然后水平固定在相距為2l的兩根豎直桿上。初始時(shí),用手托住小球,使兩根橡皮筋均保持原長(zhǎng)并處于水平位置,若橡皮筋伸長(zhǎng)滿足胡克定律,且勁度系數(shù)均為

。突然放手,讓小球從靜止開始下落,當(dāng)小球下落高度為

l時(shí)其加速度大小為(

)A1234567891011123456789101110.如圖所示,一位同學(xué)手持乒乓球拍托球沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng),球拍與乒乓球保持相對(duì)靜止且球拍平面和水平面之間夾角為θ。設(shè)球拍和乒乓球的質(zhì)量分別為m0、m,重力加速度為g,不計(jì)球拍和乒乓球之間的摩擦,不計(jì)空氣阻力,則(

)A.球拍對(duì)乒乓球的支持力大小為mgcosθB.乒乓球的加速度大小為gtanθC.乒乓球的加速度大小為gsinθD.該同學(xué)對(duì)球拍的作用力大小為m0gB解析

乒乓球和該同學(xué)具有相同的加速度,對(duì)乒乓球受力分析如圖甲所示,則

根據(jù)牛頓第二定律得mgtan

θ=ma,解得a=gtan

θ,故A、C錯(cuò)誤,B正確;對(duì)球拍和乒乓球整體受力分析,如圖乙所示,整體的加速度與乒乓球的加速度相同,根據(jù)平行四邊形定則知,該同學(xué)對(duì)球拍的作用力為,故D錯(cuò)誤。1234567891011123456789101111.四旋翼無(wú)人機(jī)是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器,目前正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。一架質(zhì)量m=2kg的無(wú)人機(jī),能提供向上最大的升力為32N?，F(xiàn)讓無(wú)人機(jī)在地面上從靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng),25s后懸停在空中,執(zhí)行拍攝任務(wù)。前25s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示,在運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力大小恒為無(wú)人機(jī)重的,g取10m/s2。求:(1)無(wú)人機(jī)從靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng),25s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移大小;(2)無(wú)人機(jī)加速和減速上升過(guò)程中提供的升力大小;(3)25s后,無(wú)人機(jī)懸停在空中,完成拍攝任務(wù)后,關(guān)閉升力一段時(shí)間,之后又重新啟動(dòng)提供向上的最大升力。為保證著地時(shí)速度為零,求無(wú)人機(jī)從開始下落到恢復(fù)最大升力的最長(zhǎng)時(shí)間t。(設(shè)無(wú)人機(jī)只做直線下落)C組核心素養(yǎng)拔高練解析

(1)由v-t圖像面積可得,無(wú)人機(jī)從靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng),25

s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移為x=×(10+25)×4

m=70

m。(2)由圖像的斜率知,無(wú)人機(jī)加速過(guò)程加速度大小為a1=0.8

m/s2,設(shè)加速過(guò)程升力為F1,由牛頓第二定律得F1-mg-mg=ma1解得F1=25.6

N由圖像的斜率知,無(wú)人機(jī)減速過(guò)程中加速度大小為a2=0.4

m/s2,設(shè)減速過(guò)程升力為F2,由牛頓第二定律得mg+mg-F2=ma2解得F2=23.2

N。1234567891011(