【金版學(xué)案】2014-2021高中物理-水平測(cè)試必修1-第4章-第三課時(shí)-牛頓第二定律

物理·必修1(人教版)第三課時(shí)牛頓其次定律eq\x(水)eq\x(平)eq\x(測(cè))eq\x(試)1．下列說(shuō)法中正確的是()A．物體的速度越大，表明物體受到的合外力越大B．物體的速度變化越大，表明物體受到的合外力越大C．物體的速度變化越快，表明物體受到的合外力越大D．由牛頓其次定律可得m＝eq\f(F,a)，所以物體的質(zhì)量跟它受的合外力成正比，跟加速度成反比解析：物體質(zhì)量肯定時(shí)，a越大，所受合外力越大．質(zhì)量是物體的固有屬性，可通過(guò)F與a的比值求得，但不能說(shuō)m與F成正比，與a成反比．答案：C2．對(duì)靜止在光滑水平面上的物體施加一水平拉力，當(dāng)力剛開(kāi)頭作用的瞬間()A．物體馬上獲得速度B．物體馬上獲得加速度C．物體同時(shí)獲得速度和加速度D．物體將來(lái)得及運(yùn)動(dòng)，所以速度、加速度都為零解析：力與產(chǎn)生的加速度有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，但速度是加速度在時(shí)間上的積累，有加速度且必需經(jīng)過(guò)肯定的時(shí)間，才能獲得速度．答案：B3．下列哪個(gè)量與“1N”相當(dāng)()A．1m/s2B．1kgC．1kg·m/s2D．質(zhì)量為1kg的物體所受的重力解析：由F＝ma知，1N＝1kg·m/s2，C正確，A、B錯(cuò)誤；質(zhì)量1kg的物體所受重力G＝mg＝9.8N，D錯(cuò)誤．答案：C4．(雙選)雨滴在下降過(guò)程中，由于水汽的分散，雨滴質(zhì)量將漸漸增大，同時(shí)，由于下落速度漸漸增大，所受空氣阻力也將越來(lái)越大，最終雨滴將以某一速度勻速下降．在雨滴下降的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()A．雨滴受到的重力漸漸增大，重力產(chǎn)生的加速度也漸漸增大B．雨滴質(zhì)量漸漸增大，重力產(chǎn)生的加速度漸漸減小C．由于空氣阻力漸漸增大，雨滴下落的加速度將漸漸減小D．雨滴所受重力漸漸增大，但重力產(chǎn)生的加速度不變解析：a＝eq\f(mg－Ff,m)＝g－eq\f(Ff,m)，C、D正確．答案：CD5．一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(chǎn)變大B．a(chǎn)不變C．a(chǎn)變小D．由于物塊的質(zhì)量未知，不能確定a變化的趨勢(shì)解析：對(duì)物塊受力分析如圖所示，分解力F，由牛頓其次定律得Fcosθ＝ma，故a＝eq\f(Fcosθ,m)，F(xiàn)增大，a變大，A正確.答案：A6．一輛汽車(chē)滿(mǎn)載西瓜在水平路面上勻速前進(jìn)，突然發(fā)覺(jué)意外狀況，司機(jī)緊急剎車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a，有一個(gè)質(zhì)量為m的西瓜A，則A受其他西瓜的作用力的大小是()A．m(g＋a)B．maC．meq\r(g2＋a2)D．meq\r(g2－a2)解析：設(shè)其他西瓜對(duì)西瓜A的作用力為F，則F和重力的合力供應(yīng)西瓜A減速的加速度a，如圖所示，故有F＝eq\r(ma2＋mg2)＝meq\r(g2＋a2)，C正確．答案：C7．(雙選)質(zhì)量為1kg的物體受3N和4N兩個(gè)共點(diǎn)力的作用，物體的加速度可能是()A．5m/s2B．7m/s2C．8m/s2D．9m/s2解析：當(dāng)F1＝3N和F2＝4N的兩個(gè)力同向時(shí)，即產(chǎn)生最大加速度amax＝eq\f(F1＋F2,m)＝eq\f(3＋4,1)m/s2＝7m/s2；當(dāng)F1與F2反向時(shí)，即產(chǎn)生最小加速度amin＝eq\f(4－3,1)m/s2＝1m/s2.則amin≤a≤amax.即1m/s2≤a≤7m/s2.答案：AB8．某物體在水平面上沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，受到大小恒為2N的摩擦阻力作用，當(dāng)對(duì)它施加4N的水平拉力時(shí)，物體的加速度大小為2m/s2，當(dāng)水平拉力變?yōu)?0N時(shí)，物體的加速度多大？物體的質(zhì)量多大？解析：當(dāng)對(duì)它施加4N的水平拉力時(shí)，由牛頓其次定律得F1－Ff＝ma1①當(dāng)拉力變?yōu)?0N時(shí)，由牛頓其次定律得F2－Ff＝ma2②則由①②兩式可得a2＝8m/s2m＝1kg.答案：8m/s21kgeq\x(素)eq\x(能)eq\x(提)eq\x(高)9．如圖所示，物塊m放在斜面體上處于靜止，現(xiàn)用力拉著斜面體使之水平向右加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，加速度a漸漸增大，物塊m仍相對(duì)斜面靜止，則物塊所受支持力FN和摩擦力Ff的大小變化狀況是()A．FN增大，F(xiàn)f減小B．FN增大，F(xiàn)f增大C．FN減小，F(xiàn)f不變D．FN減小，F(xiàn)f增大解析：物塊m受力狀況如圖所示，將FN、Ff正交分解，并由牛頓其次定律得：Ffcosθ－FNsinθ＝ma，F(xiàn)fsinθ＋FNcosθ＝mg.即Ff＝mgsinθ＋macosθ，F(xiàn)N＝mgcosθ－masinθ.所以，當(dāng)加速度a漸漸增大時(shí)，F(xiàn)N減小，F(xiàn)f增大，D對(duì)．答案：D10．兩個(gè)物體A和B，質(zhì)量分別為m1和m2，放在光滑水平面上，且相互接觸，如圖所示．對(duì)物體A施以水平的推力F，則物體A對(duì)物體B的作用力等于()A.eq\f(m1,m1＋m2)FB.eq\f(m2,m1＋m2)FC．FD.eq\f(m1,m2)F解析：對(duì)A、B整體分析，則有F＝(m1＋m2)a，解得a＝eq\f(F,m1＋m2).設(shè)A、B間的彈力為FN，以B為爭(zhēng)辯對(duì)象，則有FN＝m2a＝eq\f(m2,m1＋m2)F.答案：B11．一個(gè)玩具火箭有兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，可以供應(yīng)大小相等的推力，當(dāng)這兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)向前推火箭時(shí)，火箭的加速度為3m/s2.假如這兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)以互成120°角的力推火箭，求火箭的加速度．解析：設(shè)每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)的推力為F，兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)向前推火箭時(shí)，受力如圖甲所示，此時(shí)火箭受合力為F1＝2F；兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)以成120°角的力推火箭，受力如圖乙所示，此時(shí)火箭受合力為F2＝F.由牛頓其次定律，在圖甲狀況下F1＝2F＝ma1，在圖乙狀況下F2＝F＝ma2.由兩式得a2＝eq\f(a1,2)＝1.5m/s2，其方向與合力方向相同，沿與F成60°角方向．答案：1.5m/s2方向與F成60°角12．物體在n個(gè)恒力作用下處于平衡狀態(tài)，已知物體的質(zhì)量為m，n個(gè)恒力中的某個(gè)力大小為F，方向水平向東．試求下列各種狀況下，物體運(yùn)動(dòng)的加速度．(1)撤去力F；解析：撤去力F，其他力合力F1＝F，水平向西．有F1＝ma1，a1＝eq\f(F,m).答案：eq\f(F,m)水平向西(2)將力F變?yōu)樗较蚰?；解析：將F變?yōu)樗较蚰?，合外力F2＝eq\r(2)F，方向指向西南．有F2＝ma2，a2＝eq\f(F2,m)＝eq\f(\r(2)F,m)，指向西南．答案：eq\f(\r(2)F,m)西南(3)將力F變?yōu)橄驏|偏南60°；解析：將F變?yōu)橄驏|偏南60°，則F3＝F，西偏南60°角．有：F3＝ma3，a3＝eq\f(F,m)，西偏南60°.答案：eq\f(F,m)西偏南60°(4)將力F變?yōu)樗较蛭鳎馕觯毫變?yōu)樗较蛭?，F(xiàn)4＝2F，水平向西．有F4＝ma4，a4＝eq\f(2F,m)，水平向西．答案：eq\f(2F,m)水平向西牛頓是英國(guó)物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家，1642年12月25日誕生于英國(guó)林肯郡的一個(gè)小鎮(zhèn)烏爾斯索普的一個(gè)農(nóng)夫家庭．牛頓誕生之前，他的父親就去世了，從小跟著祖母生活．牛頓自幼性格倔強(qiáng)，寵愛(ài)組合各種簡(jiǎn)單的機(jī)械玩具、模型．他做的風(fēng)車(chē)、風(fēng)箏、日晷、漏壺等都格外精致．牛頓在中學(xué)時(shí)代學(xué)習(xí)成果并不出眾，只是愛(ài)好讀書(shū)，對(duì)自然現(xiàn)象有古怪???心，并有很好的技巧，寵愛(ài)別出心裁地做些小工具、小創(chuàng)造、小試驗(yàn)．牛頓中學(xué)時(shí)期的校長(zhǎng)及牛頓的一位叔父獨(dú)具慧眼，鼓舞牛頓上高校讀書(shū)．牛頓于1661年以減費(fèi)生的身份進(jìn)入劍橋高校三一學(xué)院，成為一名優(yōu)秀的同學(xué)，1665年畢業(yè)于劍橋高校并獲學(xué)士學(xué)位.1669年，年僅26歲的牛頓就擔(dān)當(dāng)了劍橋高校的教授，1672年他被接納為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，1703年被選為皇家學(xué)會(huì)主席．牛頓于1727年3月逝世，國(guó)葬于倫敦威斯敏斯特教堂．牛頓對(duì)自然科學(xué)的進(jìn)展作出了重大貢獻(xiàn)．在力學(xué)方面，他在伽利略等人工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行深化爭(zhēng)辯，總結(jié)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)的三個(gè)定律．他進(jìn)一步開(kāi)展了開(kāi)普勒等人的工作，發(fā)覺(jué)了萬(wàn)有引力定律．他把日常所見(jiàn)的重力和打算天體運(yùn)動(dòng)的引力統(tǒng)一起來(lái)，在科學(xué)史上有特殊重要的意義.1687年他在天文學(xué)家哈雷的鼓舞和贊助下，出版了有名的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書(shū)．在這本書(shū)里，他用數(shù)學(xué)解釋了哥白尼學(xué)說(shuō)和天體運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，闡明白運(yùn)動(dòng)三定律和萬(wàn)有引力定律等．在光學(xué)方面，他曾致力于光的顏色和光的本性的爭(zhēng)辯，用棱鏡進(jìn)行光的色散試驗(yàn)，證明白白光是由單色光復(fù)合而成的，為光譜分析奠定了基礎(chǔ)；發(fā)覺(jué)了光的一種干涉圖樣，稱(chēng)為牛頓環(huán)；制作了新型的反射望遠(yuǎn)鏡，考察了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；創(chuàng)立了光的微粒說(shuō)，在肯定程度上反映了光的本性．在數(shù)學(xué)方