2024-2025學(xué)年高中物理第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第3節(jié)牛頓第二定律課時(shí)作業(yè)含解析教科版必修1

PAGE5-牛頓其次定律[A組素養(yǎng)達(dá)標(biāo)]1．下列敘述中正確的是()A．在力學(xué)的國(guó)際單位制中，力的單位、質(zhì)量的單位、位移的單位選定為基本單位B．牛、千克都屬于力的單位C．在厘米、克、秒制中，重力加速度g的值等于9.8cm/s2D．在力學(xué)計(jì)算中，全部涉及的物理量的單位都應(yīng)取國(guó)際單位解析：力學(xué)單位制中，質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間的單位被選為基本單位，故A錯(cuò)；牛是力的單位，千克是質(zhì)量的單位，故B錯(cuò)；在厘米、克、秒制中，g＝9.8m/s2＝980cm/s2，故C錯(cuò)；在力學(xué)計(jì)算中，沒有特別說(shuō)明，全部物理量的單位都應(yīng)取國(guó)際單位，故D正確．答案：D2．(多選)對(duì)牛頓其次定律的理解正確的是()A．牛頓其次定律說(shuō)明當(dāng)物體有加速度時(shí)，物體才受到外力的作用B．合力產(chǎn)生的加速度，可認(rèn)為是作用于物體上的每個(gè)力所產(chǎn)生的加速度的矢量和C．加速度的方向總跟合外力的方向一樣D．當(dāng)外力停止作用時(shí)，加速度隨之消逝解析：力是產(chǎn)生加速度的緣由，A項(xiàng)因果關(guān)系顛倒，故A錯(cuò)；合力產(chǎn)生的加速度與每個(gè)分力產(chǎn)生的加速度的合加速度是相同的，只是矢量合成先后的差別，故B對(duì)；a與F的方向時(shí)時(shí)刻刻都相同，故C對(duì)；加速度與外力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，外力停止作用，加速度同時(shí)消逝，故D對(duì)．答案：BCD3．如圖所示，小車的直桿頂端固定著小球，當(dāng)小車向左做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，球受桿作用力的方向可能沿圖中的()A．OA方向B．OB方向C．OC方向D．OD方向解析：小球隨小車向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，則小球所受重力與桿的作用力兩個(gè)力的合力水平向左，依據(jù)力的合成的平行四邊形定則，直桿對(duì)小球的作用力只可能沿OA方向，選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤．答案：A4．如圖所示，自由落下的小球，從接觸豎直放置的彈簧起先到彈簧的壓縮量最大的過(guò)程中，小球的速度及所受的合力的變更狀況是()A．合力變小、速度變小B．合力變小，速度變大C．合力先變小后變大；速度先變大后變小D．合力先變大后變小；速度先變小后變大解析：小球起先接觸彈簧時(shí)，起先重力大于彈力，合力向下，合力為零后，重力小于彈力，合力向上，合力先變小后變大．則加速度方向先向下，與速度方向相同，然后加速度方向向上，與速度方向相反，所以速度先增大后減?。蔆正確，A、B、D錯(cuò)誤.答案：C5．(多選)在探討勻變速直線運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)中，取計(jì)數(shù)時(shí)間間隔為0.1s，測(cè)得相鄰相等時(shí)間間隔的位移差的平均值Δx＝1.2cm，若還測(cè)出小車的質(zhì)量為500g，則關(guān)于加速度、合外力大小及單位，既正確又符合一般運(yùn)算要求的是()A．a(chǎn)＝eq\f(Δx,t2)＝eq\f(1.2,0.12)m/s2＝120m/s2B．a(chǎn)＝eq\f(Δx,t2)＝eq\f(1.2×10－2,0.12)m/s2＝1.2m/s2C．F＝ma＝500×1.2N＝600ND．F＝ma＝0.5×1.2N＝0.6N解析：在應(yīng)用公式進(jìn)行數(shù)量運(yùn)算的同時(shí)，也要把單位代入運(yùn)算．帶著單位運(yùn)算時(shí)，單位換算要精確．可以把題中已知量的單位都用國(guó)際單位表示，計(jì)算結(jié)果的單位就是用國(guó)際單位表示的．這樣在統(tǒng)一已知量的單位后，就不必一一寫出各個(gè)量的單位，只在數(shù)字后面寫出正確單位即可．選項(xiàng)A中Δx＝1.2cm沒變成國(guó)際單位，C項(xiàng)中的小車質(zhì)量m＝500g沒變成國(guó)際單位，所以A、C均錯(cuò)誤，B、D正確．答案：BD6．如圖所示，A、B兩小球分別連在彈簧兩端，B端用細(xì)線固定在傾角為30°的光滑斜面上．A、B兩小球的質(zhì)量分別為mA、mB，重力加速度為g，若不計(jì)彈簧質(zhì)量，在細(xì)線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為()A．都等于eq\f(g,2) B.eq\f(g,2)和0C.eq\f(mA＋mB,2)g和0 D．0和eq\f(mA＋mB,2mB)g解析：對(duì)A球分析，起先處于靜止，則彈簧的彈力F＝mAgsin30°，剪斷細(xì)線的瞬間，彈簧的彈力不變，對(duì)A，所受的合力為零，則A的加速度為0；對(duì)B，依據(jù)牛頓其次定律得，aB＝eq\f(F＋mBgsin30°,mB)＝eq\f(mAgsin30＋mBgsin30°,mB)＝eq\f(mA＋mB,2mB)g.故選項(xiàng)D正確．答案：D7．豎直起飛的火箭在推力F的作用下產(chǎn)生10m/s2的加速度，若推力增大到2F，則火箭的加速度將達(dá)到(g取10m/s2A．20m/s2 B．25m/s2C．30m/s2 D．40m/s2解析：推力為F時(shí)，F(xiàn)－mg＝ma1，當(dāng)推力為2F時(shí)，2F－mg＝ma2.以上兩式聯(lián)立可得：a2＝30m/s2.故C正確．答案：C8．如圖所示，底板光滑的小車上用兩個(gè)量程均為20N、完全相同的彈簧秤甲和乙系住一個(gè)質(zhì)量為1kg的物塊．當(dāng)小車在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩彈簧秤的示數(shù)均為10N，當(dāng)小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧秤甲的示數(shù)變?yōu)?N．這時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是()A．2m/s2 B．8m/s2C．6m/s2 D．4m/s2解析：起先時(shí)甲和乙的彈力均為10N，合力為零；小車加速時(shí)，彈簧秤甲的示數(shù)變?yōu)?N，而由于小車長(zhǎng)度不變，則甲彈簧的形變的變更量與乙必相等，故乙彈簧的示數(shù)應(yīng)為12N，故物體受到的合力為4N，依據(jù)牛頓其次定律，有：a＝eq\f(F,m)＝eq\f(4,1)m/s2＝4m/s2，故選項(xiàng)D正確．答案：D9．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??；(2)物體受到的摩擦力大??；(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)分析物體受力狀況如圖所示：水平方向：物體所受合外力為零，N＝F＝40N豎直方向：取向下為正方向，由牛頓其次定律得mg－f＝ma，可得f＝mg－ma＝8N.(3)物體與墻間的滑動(dòng)摩擦力f＝μN(yùn)所以μ＝eq\f(f,N)＝eq\f(8,40)＝0.2.答案：(1)6m/s2(2)8N(3)0.2[B組素養(yǎng)提升]10．(多選)一質(zhì)量為m＝1kg的物體在水平恒力F作用下沿水平面運(yùn)動(dòng)，1s末撤去恒力F，其v-t圖像如圖所示，則恒力F和物體所受阻力F′的大小是()A．F＝8N B．F＝9NC．F′＝2N D．F′＝3N解析：撤去恒力F后，物體在阻力作用下運(yùn)動(dòng)，由v-t圖像可知，1～3s內(nèi)物體的加速度為3m/s2，由牛頓其次定律F＝ma可知，阻力F′＝3N；由圖像可知在0～1s內(nèi)其加速度為6m/s2，由牛頓其次定律得F－F′＝ma′，可求得F＝9N，B、D正確．答案：BD11．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，可能正確的是()解析：皮球上升過(guò)程中受重力和空氣阻力作用，由于空氣阻力大小與速度成正比，速度v減小，空氣阻力f＝kv也減小，依據(jù)牛頓其次定律得mg＋f＝ma，知a＝eq\f(kv,m)＋g，可知a隨v的減小而減小，且v變更得越來(lái)越慢，所以a隨時(shí)間t減小且變更率減小，當(dāng)v＝0時(shí)，a＝g，選項(xiàng)C正確．答案：C12．如圖所示，質(zhì)量為m＝20kg的物塊受到與水平面成37°角、大小為100N的力的作用，在水平地面上以2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，試分析當(dāng)撤去力F時(shí)，物體的加速度為多少？(cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，g取10m/s2)解析：未撤去力F時(shí)，物體受力如圖所示．以加速度的方向?yàn)閤軸正向，建立坐標(biāo)系．x方向上依據(jù)牛頓其次定律得Fcosθ－f＝ma，所以f＝Fcosθ－ma＝80N－40N＝40N.y方向上物體受力平衡，即N＋Fsinθ＝mg，所以N＝mg－Fsinθ＝200N－60N＝140N.又由f＝μN(yùn)，得μ＝eq\f(f,N)＝eq\f(40N,140N)＝eq\f(2,7).當(dāng)撤去力F時(shí)物體受力如圖所示．物體沿原來(lái)的方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．則N′＝mgf′＝μN(yùn)′＝μmg所以由牛頓其次定律得a′＝eq\f(f′,m)＝μg＝eq\f(2,7)×10m/s2≈2.86m/s2，方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反．答案：2.86m/s2[C組學(xué)霸沖刺]13．如圖所示，物塊1、2間用剛性輕桿連接，物塊3、4間用輕質(zhì)彈簧相連，物塊1、3質(zhì)量為m，物塊2、4質(zhì)量為M，兩個(gè)系統(tǒng)均置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將兩木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，物塊1、2、3、4的加速度大小分別為a1、a2、a3、a4.重力加速度大小為g，則有()A．a(chǎn)1＝a2＝a3＝a4＝0B．a(chǎn)1＝a2＝a3＝a4＝gC．a(chǎn)1＝a2＝g，a3＝0，a4＝eq\f(m＋M,M)gD．a(chǎn)1＝g，a2＝eq\f(m＋M,M)g，a3＝0，a4＝eq\