【與名師對(duì)話】2021年秋高中物理必修一練習(xí)：第四章-牛頓運(yùn)動(dòng)定律-4.3

3.牛頓其次定律(本欄目內(nèi)容，在同學(xué)用書中分冊裝訂！)1．關(guān)于牛頓其次定律，下列說法中正確的是()A．牛頓其次定律的表達(dá)式F＝ma在任何狀況下都適用B．某一瞬時(shí)的加速度，只能由這一瞬時(shí)的外力打算，而與這一瞬時(shí)之前或之后的外力無關(guān)C．在公式F＝ma中，若F為合力，則a等于作用在該物體上的每一個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和D．物體的運(yùn)動(dòng)方向確定與物體所受合力的方向全都解析：牛頓其次定律只適用于宏觀物體在低速時(shí)的運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；F＝ma具有同時(shí)性，B正確；假如F＝ma中F是合力，則a為合力產(chǎn)生的加速度，即各分力產(chǎn)生加速度的矢量和，C正確；假如物體做減速運(yùn)動(dòng)，則v與F反向，D錯(cuò)誤．答案：BC2．關(guān)于速度、加速度、合外力之間的關(guān)系，正確的是()A．物體的速度越大，則加速度越大，所受的合外力也越大B．物體的速度為零，則加速度為零，所受的合外力也為零C．物體的速度為零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大D．物體的速度很大，但加速度可能為零，所受的合外力也可能為零解析：加速度由力打算，加速度與速度無必定聯(lián)系，物體的速度為零時(shí)，加速度可為零，也可不為零；當(dāng)加速度為零時(shí)，速度不變．答案：CD3．由牛頓其次定律知道，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，可是當(dāng)我們用一個(gè)很小的力去推很重的桌子時(shí)，卻推不動(dòng)它，這是由于()A．牛頓其次定律不適用于靜止的物體B．桌子的加速度很小，速度增量微小，眼睛不易覺察到C．推力小于靜摩擦力，加速度是負(fù)的D．桌子所受的合力為零解析：F＝ma中F指合力，用很小的力推桌子時(shí)，合力為零，故無加速度．答案：D4．下面關(guān)于加速度的方向的說法中，正確的是()A．加速度的方向確定與速度方向相同B．加速度的方向確定與速度變化方向相同C．加速度的方向確定與牽引力方向相同D．加速度的方向確定與合外力方向相同解析：依據(jù)a＝eq\f(Δv,Δt)可知加速度方向與速度變化方向全都，故B正確，A錯(cuò)．依據(jù)牛頓其次定律a＝eq\f(F,m)可知，加速度方向與合外力方向全都，故D正確，牽引力不愿定是合力，所以C選項(xiàng)說加速度方向確定與牽引力方向相同是錯(cuò)誤的．答案：BD5.一物體重為50N，與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，現(xiàn)加上如圖所示的水平力F1和F2，若F2＝15N時(shí)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則F1的值可能是(g取10m/s2)()A．3N B．15NC．25N D．50N解析：若物體向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，依據(jù)牛頓其次定律可知：F2－F1－μG＝ma＞0，解得F1＜5N，A正確；若物體向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，依據(jù)牛頓其次定律可知：F1－F2－μG＝ma＞0，解得F1＞25N，D正確．答案：AD6.如圖所示，一木塊在光滑水平面上受一恒力F作用而運(yùn)動(dòng)，前方固定一個(gè)彈簧，當(dāng)木塊接觸彈簧后()A．將馬上做變減速運(yùn)動(dòng)B．將馬上做勻減速運(yùn)動(dòng)C．在一段時(shí)間內(nèi)照舊做加速運(yùn)動(dòng)，速度連續(xù)增大D．在彈簧處于最大壓縮量時(shí)，物體的加速度確定不為零解析：物體在力F作用下向左加速，接觸彈簧后受到彈簧向右的彈力，合外力向左漸漸減小，加速度向左漸漸減小，速度增加；當(dāng)彈簧的彈力大小等于力F時(shí)合外力為0，加速度為0，速度最大；物體連續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，彈簧彈力大于力F，合外力向右漸漸增大，加速度向右漸漸增大，速度減小；最終速度減小到0，此時(shí)加速度最大．綜上所述，A、B錯(cuò)誤，C、D正確．答案：CD7.一質(zhì)量為m＝1kg的物體在水平恒力F作用下水平運(yùn)動(dòng)，1s末撤去恒力F，其v－t圖象如圖所示，則恒力F和物體所受阻力Ff的大小是()A．F＝8N B．F＝9NC．Ff＝2N D．Ff＝3N解析：撤去恒力F后，物體在阻力作用下運(yùn)動(dòng)，由v－t圖象可知，1～3s物體的加速度為3m/s2，由牛頓其次定律Ff＝ma可知，阻力Ff＝3N；由圖象可知在0～1s其加速度為6m/s2，由牛頓其次定律F－Ff＝ma′，可求得F＝9N，B、D正確．答案：BD8．水平面上有一質(zhì)量為1kg的木塊，在水平向右、大小為5N的力作用下，由靜止開頭運(yùn)動(dòng)．若木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2.(g取10m/s2)(1)畫出木塊的受力示意圖．(2)求木塊運(yùn)動(dòng)的加速度．(3)求木塊4s內(nèi)的位移．解析：(1)木塊的受力示意圖如圖所示．(2)依據(jù)題意知F－Ff＝ma，F(xiàn)N＝G，F(xiàn)f＝μFN，a＝3m/s2.(3)x＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×3×42m＝24m.答案：(1)如圖所示．(2)3m/s2(3)24m9.兩個(gè)物體A和B，質(zhì)量分別為m1和m2，相互接觸放在光滑水平面上，如圖所示，對(duì)物體A施以水平的推力F，則物體A對(duì)B的作用力等于()A．F B.eq\f(m2,m1＋m2)FC.eq\f(m1,m2)F D.eq\f(m1,m1＋m2)F解析：首先確定爭辯對(duì)象，先選整體，求出A、B共同的加速度，再單獨(dú)爭辯B，B在A施加的彈力作用下加速運(yùn)動(dòng)，依據(jù)牛頓其次定律列方程求解．將m1、m2看作一個(gè)整體，其合外力為F，由牛頓其次定律知F＝(m1＋m2)a再以m2為爭辯對(duì)象，受力分析如圖所示，由牛頓其次定律可得F12＝m2a以上兩式聯(lián)立可得F12＝eq\f(m2F,m1＋m2)，B正確．答案：B10．(2021·重慶卷·4)如圖甲為伽利略爭辯自由落體運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)的示意圖，讓小球由傾角為θ的光滑斜面滑下，然后在不同的θ角條件下進(jìn)行多次試驗(yàn)，最終推理出自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻加速直線運(yùn)動(dòng)．分析該試驗(yàn)可知，小球?qū)π泵娴膲毫Α⑿∏蜻\(yùn)動(dòng)的加速度和重力加速度與各自最大值的比值y隨θ變化的圖象分別對(duì)應(yīng)圖乙中的()甲乙A．①、②和③ B．③、②和①C．②、③和① D．③、①和②解析：小球?qū)π泵娴膲毫N＝mgcosθ，其最大值為mg，y＝eq\f(FN,mg)＝cosθ，對(duì)應(yīng)于圖象③；小球運(yùn)動(dòng)的加速度a＝gsinθ，其最大值為g，所以y＝eq\f(a,g)＝sinθ，對(duì)應(yīng)于圖象②；重力加速度不變，故y＝1，對(duì)應(yīng)于圖象①，選項(xiàng)B正確．答案：B11．(2021·安徽卷·14)如圖所示，細(xì)線的一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在傾角為θ的光滑斜面體頂端，細(xì)線與斜面平行．在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過程中，小球始終靜止在斜面上，小球受到細(xì)線的拉力FT和斜面的支持力FN分別為(重力加速度為g)()A．FT＝m(gsinθ＋acosθ)，F(xiàn)N＝m(gcosθ－asinθ)B．FT＝m(gcosθ＋asinθ)，F(xiàn)N＝m(gsinθ－acosθ)C．FT＝m(acosθ－gsinθ)，F(xiàn)N＝m(gcosθ＋asinθ)D．FT＝m(asinθ－gcosθ)，F(xiàn)N＝m(gsinθ＋acosθ)解析：精確?????分析受力狀況，分解加速度是比較簡便的求解方法．選小球?yàn)闋庌q對(duì)象，小球受重力mg、拉力FT和支持力FN三個(gè)力作用，將加速度a沿斜面和垂直于斜面兩個(gè)方向分解，如圖所示．由牛頓其次定律得FT－mgsinθ＝macosθ①mgcosθ－FN＝masinθ②由①式得FT＝m(gsinθ＋acosθ)由②式得FN＝m(gcosθ－asinθ)故選項(xiàng)A正確．答案：A12．一個(gè)質(zhì)量為20kg的物體，從斜面的頂端由靜止勻加速滑下，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，斜面與水平面間的夾角為37°.求物體從斜面下滑過程中的加速度．(g取10m/s2)解析：物體受力如圖所示．x軸方向：Gx－Ff＝may軸方向：FN－Gy＝0其中Ff＝μFN所以a＝gsinθ－μgcosθ＝4.4m/s2答案：4.4m/s2方向沿斜面對(duì)下．13.如圖所示，樓梯口一傾斜的天花板與水平面成θ＝37°角，一裝潢工人手持木桿綁著刷子粉刷天花板，工人所持木桿對(duì)刷子的作用力始終保持豎直向上，大小為F＝10N，刷子的質(zhì)量為m＝0.5kg，刷子可視為質(zhì)點(diǎn)，刷子與天花板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，天花板長為L＝4m．sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2.試求：(1)刷子沿天花板