2024-2025學(xué)年新教材高中物理第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第三節(jié)牛頓第二定律分級(jí)訓(xùn)練含解析粵教版必修第一冊(cè)

PAGE5-第三節(jié)牛頓其次定律A級(jí)合格達(dá)標(biāo)1.由牛頓其次定律可知，無(wú)論多么小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，但是較小的力去推地面上很重的物體時(shí)，物體仍舊靜止，這是因?yàn)椋ǎ〢.推力比摩擦力小B.物體有加速度，但太小，不易被察覺(jué)C.物體所受推力比物體的重力小D.物體所受的合外力仍為零答案：D2.在光滑的水平桌面上，有一個(gè)靜止的物體，給物體施以水平作用力，在力作用到物體上的瞬間，則（）A.物體同時(shí)具有加速度和速度B.物體馬上獲得加速度，速度仍為零C.物體馬上獲得速度，加速度仍為零D.物體的速度和加速度均為零答案：B3.在光滑的水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的合力漸漸減小而方向不變時(shí)，則物體的（）A.加速度越來(lái)越大，速度越來(lái)越大B.加速度越來(lái)越小，速度越來(lái)越小C.加速度越來(lái)越大，速度越來(lái)越小D.加速度越來(lái)越小，速度越來(lái)越大解析：由牛頓其次定律可知，當(dāng)物體所受合外力減小時(shí)，加速度會(huì)越來(lái)越?。挥捎诤贤饬Ψ较虮３植蛔?，加速度方向與速度方向始終相同，故速度越來(lái)越大，所以，選項(xiàng)D正確.答案：D4.如圖所示，重為10N的物體以速度v在粗糙的水平面上向左運(yùn)動(dòng)，物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1.現(xiàn)在給物體施加水平向右的拉力F，其大小為20N，則物體受到的摩擦力和加速度大小為（g取10m/s2）（）A.1N，20m/s2 B.0，21m/s2C.1N，21m/s2 D.1N，19m/s2解析：物體受到豎直向下的重力G、豎直向上的支持力N、水平向右的拉力F和摩擦力f作用，其滑動(dòng)摩擦力為f＝μN(yùn)＝μG＝1N.由牛頓其次定律，得F＋f＝ma，解得a＝21m/s2，C正確.答案：C5.（多選）如圖所示，小車運(yùn)動(dòng)時(shí)，看到擺球懸線與豎直方向成θ角，并與小車保持相對(duì)靜止，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.小車可能向右加速運(yùn)動(dòng)，加速度為gsinθB.小車可能向右減速運(yùn)動(dòng)，加速度為gtanθC.小車可能向左加速運(yùn)動(dòng)，加速度為gtanθD.小車可能向左減速運(yùn)動(dòng)，加速度為gtanθ解析：由于小球與小車間相對(duì)靜止，所以小球與小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同，以小球?yàn)閷?duì)象，小球受力如圖所示，依據(jù)牛頓其次定律可知，小球所受合外力的方向沿水平方向.因?yàn)镕＝mgtanθ，所以a＝eq\f(F,m)＝gtanθ，a與F方向相同，水平向左.故小車應(yīng)向左做加速運(yùn)動(dòng)，或者向右做減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為gtanθ.答案：BC6.（多選）如圖所示，輕彈簧下端固定在水平面上，一個(gè)小球從彈簧正上方某一高度處由靜止起先自由下落，接觸彈簧后把彈簧壓縮到肯定程度后停止下落，在小球下落的這一過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是（）A.小球剛接觸彈簧的瞬間速度最大B.小球剛接觸彈簧時(shí)加速度變?yōu)樨Q直向上C.小球剛接觸彈簧起到到達(dá)最低點(diǎn)，小球的速度先增大后減小D.小球剛接觸彈簧起到到達(dá)最低點(diǎn)，小球的加速度先減小后增大解析：小球的加速度大小確定于小球受到的合外力.從接觸彈簧到到達(dá)最低點(diǎn)，彈力從零起先漸漸增大，所以合力先減小后增大，因此加速度先減小后增大.當(dāng)合力與速度同向時(shí)小球速度增大，所以當(dāng)小球所受彈力和重力大小相等時(shí)，速度最大.答案：CDB級(jí)等級(jí)提升7.將一只皮球豎直向上拋出，皮球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比.下列描繪皮球在上升過(guò)程中加速度大小a與時(shí)間t關(guān)系的圖像中正確的是（）解析：本題考查牛頓其次定律與圖像問(wèn)題的綜合應(yīng)用，意在考查考生的分析、推理實(shí)力.對(duì)皮球進(jìn)行受力分析，受到豎直向下的重力、阻力作用，依據(jù)牛頓其次定律可知，皮球在上升過(guò)程中的加速度大小a＝eq\f(mg＋kv,m)，因皮球上升過(guò)程中速度v減小，故加速度減小，當(dāng)速度v＝0時(shí)，加速度a＝g，a-t圖像漸漸趨近一條平行于t軸的直線，C正確；A、B、D錯(cuò)誤.答案：C8.如圖所示，有一箱裝得很滿的土豆，以肯定的初速度在動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的水平地面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)其他外力及空氣阻力，則中間一質(zhì)量為m的土豆A受到其他土豆對(duì)它的作用力大小應(yīng)是（）A.mg B.μmgC.mgeq\r(1＋μ2) D.mgeq\r(1－μ2)解析：每個(gè)土豆均隨筐一起做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a，依據(jù)牛頓其次定律得μmg＝ma，即a＝μg.對(duì)土豆A進(jìn)行受力分析，如圖所示，由牛頓其次定律與平行四邊形定則得F＝eq\r(（mg）2＋（ma）2)＝mgeq\r(1＋μ2)，故選項(xiàng)C正確.答案：C9.某質(zhì)量為1000kg的汽車在平直路面上試車，當(dāng)達(dá)到72km/h的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)20s停下來(lái)，汽車受到的阻力是多大？重新起步加速時(shí)牽引力為2000N，產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大（假定試車過(guò)程中汽車受到的阻力不變）？解析：汽車在減速過(guò)程的初速度為72km/h＝20m/s，末速度為零，得汽車的加速度為a＝－1m/s2，方向與汽車運(yùn)動(dòng)方向相反.物體受到的阻力f＝ma＝－1000N.當(dāng)汽車重新啟動(dòng)時(shí)牽引力為2000N，所以此時(shí)的加速度為a2＝eq\f(F＋f,m)＝1m/s2，方向與車運(yùn)動(dòng)的方向相同.答案：見(jiàn)解析10.如圖所示，沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向的夾角θ＝37°，小球和車廂相對(duì)靜止，小球的質(zhì)量為1kg（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2）.求：（1）車廂運(yùn)動(dòng)的加速度并說(shuō)明車廂的運(yùn)動(dòng)狀況；（2）懸線對(duì)小球的拉力大小.解析：解法一：矢量合成法.（1）小球和車廂相對(duì)靜止，它們的加速度相同.以小球?yàn)樘接憣?duì)象，對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖所示，小球所受合力為F合＝mgtan37°.由牛頓其次定律得小球的加速度a＝eq\f(F合,m)＝gtan37°＝eq\f(3,4)g＝7.5m/s2，加速度方向水平向右.車廂的加速度與小球相同，車廂做的是水平向右的勻加速直線運(yùn)動(dòng)或水平向左的勻減速直線運(yùn)動(dòng).（2）由題圖可知，懸線對(duì)球的拉力大小為T(mén)＝eq\f(mg,cos37°)＝12.5N.解法二：正交分解法.（1）建立直角坐標(biāo)系如圖所示，正交分解各力，依據(jù)牛頓其次定律列方程得x方向：Tx＝ma，y方向：Ty－mg＝0，即Tsin37°＝ma，Tcos37°－mg＝0，解得a＝eq\f(3,4)g＝7.5m/s2.加速度方向水平向右.車廂的加速度與小球相同，車廂做的是水平向右的勻加速直線運(yùn)動(dòng)或水平向左的勻減速直線運(yùn)動(dòng).（2）由（1）中所列方程解得懸線對(duì)球的拉力大小為T(mén)＝eq\f(mg,cos37°)＝12.5N.答案：（1）7.5m/s2方向向右車廂做向右的勻加速直線運(yùn)動(dòng)或向左的勻減速直線運(yùn)動(dòng)（2）12.5N11.如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體在40N水平推力作用下，從靜止起先1s內(nèi)沿豎直墻壁下滑3m.求（g取10m/s2）：（1）物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小；（2）物體受到的摩擦力大小；（3）物體與墻間的動(dòng)摩擦因數(shù).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）分析物體受