2018年秋高中物理 第4章 牛頓運動定律 3 牛頓第二定律課時作業(yè) 新人教版必修1.doc

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第四章　3 牛頓第二定律 基礎夯實 一、選擇題(1～4題為單選題，5、6題為多選題) 1．關于力的單位“牛”，下列說法不正確的是(　A　) A．“?！边@個單位是由質量為1kg的物體所受的重力為9.8N這個規(guī)定確定的 B．“?！边@個力的單位是根據(jù)在牛頓第二定律F＝kma中取k＝1時確定的 C．1N就是使質量為1kg的物體產生1m/s2加速度的力 D．地面附近質量是1kg的物體所受的重力是9.8N，并不是規(guī)定的，而是根據(jù)牛頓第二定律F＝ma得到的結果 解析：根據(jù)牛頓第二定律F＝kma中k＝1、m＝1kg，a＝1m/s2時的力叫作“一個單位的力”，即1kgm/s2的力叫作1牛頓，用符號“1N”表示，故選項B、C正確，選項A錯誤。地面附近的重力加速度g約為9.8m/s2，因此根據(jù)牛頓第二定律F＝ma可知，地面附近1kg的物體重力約為9.8N，并不是規(guī)定的，故選項D正確。 2．(山東濟南一中2015～2016學年高一上學期期中)關于運動和力的關系，下列說法中正確的是(　C　) A．物體的速度為零時，它受到的合外力一定為零 B．物體運動的速度越大，它受到的合外力一定越大 C．物體受到的合外力越大，其速度變化一定越快 D．物體所受的合外力不為零時，其速度一定增大 解析：物體的速度為零與合外力并沒有直接的關系，速度為零時，合外力也可以很大，故A錯誤；物體運動的速度大，可以是勻速直線運動，此時的合力是0，故B錯誤；根據(jù)牛頓第二定律，一個物體受到的合外力越大，說明他的加速度大，根據(jù)加速度的定義，也就是它的速度變化一定越快，故C正確；物體所受的合外力不為零時，物體也可以做減速運動，速度不一定增大。故D錯誤。 3．(江蘇省啟東中學2016～2017學年高一上學期月考)如圖，鳥沿虛線斜向上加速飛行，空氣對其作用力可能是(　B　) A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 解析：鳥沿虛線斜向上加速飛行，加速度沿著虛線向上，故合力F沿著虛線向上；鳥受重力和空氣對其作用力，根據(jù)力的合成法則，可知空氣對其作用力可能為F2，故選B。 4．(北京市東城區(qū)2016～2017學年高一上學期期中)如圖所示，有一輛汽車滿載西瓜在水平路面上勻速前進。司機突然發(fā)現(xiàn)意外情況，緊急剎車做勻減速運動，加速度大小為a，則中間一質量為m的西瓜A受到其他西瓜對它的作用力的大小是(　C　) A．m　　 B．ma C．m　 D．m(g＋a) 解析：對西瓜A受力分析如圖所示，F(xiàn)表示周圍西瓜對A的作用力，則由牛頓第二定律得：＝ma，解得：F＝m，故C對，A、B、D錯。 5.在光滑的水平面上有一個物體同時受到兩個水平力F1和F2的作用，在第1s內該物體保持靜止狀態(tài)。若兩個力隨時間變化情況如圖所示，則下列說法中正確的是(　AB　) A．在第5s內物體做變加速直線運動 B．在第3s內物體做變加速直線運動 C．在第4s末物體的加速度方向改變 D．在第6s末物體的速度為零 解析：物體在0～1s受等大反向共點力作用處于靜止狀態(tài)，1～4s，F(xiàn)2減小，F(xiàn)1不變，則物體向F1方向做加速度增大的加速運動，4～5s，F(xiàn)2增大到原值，則物體向F1方向做加速度減小的加速運動，5～6s向F1方向做勻速運動，則B正確。 6．(黑龍江省大慶實驗中學2016～2017學年高一上學期檢測)如圖所示為“兒童蹦極”游戲，拴在腰間左右兩側的是彈性極好的橡皮繩。質量為m的小明靜止懸掛時兩橡皮繩的拉力大小均恰為mg，若小明左側橡皮繩突然斷裂，則橡皮繩斷裂瞬間小明的(　AB　) A．速度為零 B．加速度a＝g，沿原斷裂繩的方向斜向下 C．加速度a＝g，沿未斷裂繩的方向斜向上 D．加速度a＝g，方向豎直向下 解析：繩斷的瞬間右側橡皮繩的彈力來不及變化，小明所受的合力沿斷繩的方向斜向下，F(xiàn)合＝mg，a＝＝g，所以B正確。繩斷瞬間加速度不為零，速度為零，A正確。 二、非選擇題 7.跳傘運動員在下落過程中(如圖所示)，假定傘所受空氣阻力的大小跟下落速度的平方成正比，即F＝kv2，比例系數(shù)k＝20Ns2/m2，跳傘運動員與傘的總質量為72kg，跳下高度足夠高，(g取10m/s2)則： (1)跳傘運動員在空中做什么運動？收尾速度是多大？ (2)當速度達到4m/s時，下落加速度是多大？ 答案：(1)做加速度越來越小的加速運動；vm＝6m/s (2)a＝5.6m/s2 解析：(1)以傘和運動員作為研究對象，開始時速度較小，空氣阻力F小于重力G，v增大，F(xiàn)隨之增大，合力F合減小，做加速度a逐漸減小的加速運動；當v足夠大，使F＝G時，F(xiàn)合＝0，a＝0，開始做勻速運動，此時的速度為收尾速度，設為vm。 由F＝kv＝G，得vm＝＝＝6m/s。 (2)當v＝4m/sa2 D．無法判斷 解析：以滑梯上的孩子為研究對象，受力分析并正交分解如圖所示。 x方向：mgsinα－Ff＝ma y方向：FN－mgcosα＝0 x、y方向聯(lián)系：Ff＝μFN 由上列各式解得 a＝g(sinα－μcosα) 與質量無關，A正確。 4．(江西省南昌八一中學、洪都中學、麻丘中學等六校2016～2017學年高一上學期期末)如圖甲，某人正通過定滑輪將質量為m的貨物提升到高處，滑輪的質量和摩擦均不計，貨物獲得的加速度a與繩子對貨物豎直向上的拉力T之間的函數(shù)關系如圖乙所示，由圖可以判斷正確的是(　ABD　) A．圖線與縱軸的交點M的值aM＝－g B．圖線與橫軸的交點N的值TN＝mg C．圖線的斜率等于物體的質量m D．圖線的斜率等于物體質量的倒數(shù) 解析：對貨物受力分析，受重力mg和拉力T，根據(jù)牛頓第二定律，有 T－mg＝ma，得a＝－g 當T＝0時，a＝－g，即圖線與縱軸的交點M的值aM＝－g，故A正確； 當a＝0時，T＝mg，故圖線與橫軸的交點N的值TN＝mg，故B正確； 圖線的斜率表示物體質量的倒數(shù)，故C錯誤，D正確。 5．(遼寧省撫順市六校聯(lián)合體2016～2017學年高一上學期期末)如圖所示，輕彈簧左端固定，右端自由伸長到O點并系住質量為m＝1kg的小球，現(xiàn)在將小球與不可伸長的輕繩一端相連，彈簧被拉長到B處(在彈性限度內)，輕繩與豎直方向成θ＝45角，此時小球處于靜止狀態(tài)，且剛好與水平面接觸但沒有壓力，剪斷輕繩后，小球向左最遠可以運動到A處，已知小球與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.4，g＝10m/s2，以下說法中正確的是(　AD　) A．當剪斷輕繩的瞬間，小球的加速度大小為6m/s2 B．當剪斷輕繩的瞬間，小球的加速度大小為10m/s2 C．小球從B運動到O的過程，加速度逐漸減小，速度逐漸增大 D．小球從B運動到O的過程，速度先增大后減小 解析：剪斷輕繩前小球受力情況，如圖所示，根據(jù)平衡條件得：輕彈簧的彈力大小F＝mg＝10N；剪斷輕繩后，水平面對小球的支持力大小N＝mg＝10N，摩擦力大小為f＝μmg＝4N，根據(jù)牛頓第二定律得：加速度a＝＝m/s2＝6m/s2，方向向左，故A正確，B錯誤；從B到O運動過程中，當彈簧的彈力等于摩擦力時，此時的加速度為零，在此位置右側，加速度減小，做加速運動，在此位置左側，加速度增大，做減速運動，故速度先增大后減小，故C錯誤，D正確；故選A、D。 二、非選擇題 6.水平地面上的木箱質量為20kg，用大小為100N的水平力推木箱，恰好能使木箱勻速前進；若用同樣大小的力與水平方向成37角斜向上拉木箱，如圖所示，木箱的加速度多大？(取g＝10m/s2，sin37＝0.6，cos37＝0.8) 答案：0.5m/s2 解析：如圖甲所示，木箱勻速運動時滑動摩擦力Ff＝μmg＝F，所以μ＝＝＝＝0.5 木箱加速運動時，如圖乙所示 　 甲　　　 乙 水平方向由牛頓第二定律知， Fcos37－μF′N＝ma 豎直方向Fsin37＋F′N＝mg 代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得a＝0.5m/s2 7．直升機沿水平方向勻速飛往水源取水滅火，懸掛著m＝500kg空箱的懸索與豎直方向的夾角θ1＝45，直升機取水后飛往火場，加速度沿水平方向，大小穩(wěn)定在a＝1.5m/s2時，懸索與豎直方向的夾角θ2＝14(如圖所示)，如果空氣阻力大小不變，且忽略懸索的質量，試求水箱中水的質量M。(取重力加速度g＝10m/s2，sin14≈0.242，cos14≈0.970) 答案：4.5103kg 解析：直升機取水前，水箱受力平衡T1sinθ1－f＝0 ① T1cosθ1－mg＝0 ② 由①②得f＝mgtanθ1 ③ 直升機返回，由牛頓第二定律 T2sinθ2－f＝(m＋M)a ④ T2cosθ2－(m＋M)g＝0 ⑤ 由④⑤得，水箱中水的質量M＝4.5103kg