2020年高中物理 第4章 牛頓運動定律 第3節(jié) 牛頓第二定律練習(xí) 新人教版必修1

第3節(jié)牛頓第二定律課時分層訓(xùn)練基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練1(多選)關(guān)于力的單位“牛”，下列說法正確的是()A“?！边@個單位是由質(zhì)量為1 kg的物體所受的重力為9.8 N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Fkma中取k1時確定的C1 N就是使質(zhì)量為1 kg的物體產(chǎn)生1 m/s2加速度的力D地面附近質(zhì)量是1 kg的物體所受的重力是9.8 N，并不是規(guī)定的，而是根據(jù)牛頓第二定律Fma得到的結(jié)果解析：選BCD根據(jù)牛頓第二定律Fkma中k1、m1 kg，a1 m/s2時的力叫做“一個單位的力”，即1 kg· m/s2的力叫做1牛頓，用符號“1 N”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9.8 m/s2，因此根據(jù)牛頓第二定律Fma可知，地面附近1 kg的物體重力約為9.8 N，并不是規(guī)定的，故選項D正確2(多選)關(guān)于速度、加速度、合力的關(guān)系，下列說法正確的是()A原來靜止在光滑水平面上的物體，受到水平推力的瞬間，物體立刻獲得加速度B加速度的方向與合力的方向總是一致的，但與速度的方向可能相同，也可能不同C在初速度為0的勻加速直線運動中，速度、加速度與合力的方向總是一致的D合力變小，物體的速度一定變小解析：選ABC由牛頓第二定律可知選項A、B正確；初速度為0的勻加速直線運動中，v、a、F三者的方向相同，選項C正確；合力變小，加速度變小，但速度是變大還是變小取決于加速度與速度的方向關(guān)系，選項D錯誤3(多選)從勻速上升的氣球上釋放一物體，在釋放的瞬間，物體相對地面將具有()A向上的速度 B.向下的速度C向上的加速度 D.向下的加速度解析：選AD由牛頓第二定律a可知，a與F同向，在釋放的瞬間，物體只受重力，方向豎直向下，C錯誤，D正確；在釋放的瞬間，物體和氣球具有相同的速度，A正確，B錯誤4.(2019·遼寧省沈陽市高一期中)如圖所示，自由落下的小球，從接觸豎直放置的彈簧開始到彈簧的壓縮量最大的過程中，小球的速度及所受的合力的變化情況是()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：選C小球開始接觸彈簧時，開始重力大于彈力，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小故C正確，A、B、D錯誤5力F作用于甲物體m1時產(chǎn)生的加速度為a1，此力F作用于乙物體m2時產(chǎn)生的加速度為a2，若將甲、乙兩個物體合在一起，仍受此力的作用，產(chǎn)生的加速度是()A BC D解析：選C力F作用于m1時，F(xiàn)m1a1，力F作用于m2時，F(xiàn)m2a2，力F作用于m1m2時，F(xiàn)(m1m2)a3，解得a3，故選項C正確6.如圖所示，A、B兩球用細(xì)線懸掛于天花板上且靜止不動，兩球質(zhì)量mA2mB，兩球間是一個輕質(zhì)彈簧，如果突然剪斷懸線，則在剪斷懸線瞬間()AA球加速度為g，B球加速度為gBA球加速度為g，B球加速度為0CA球加速度為g，B球加速度為0DA球加速度為g，B球加速度為g解析：選B在剪斷懸線的瞬間彈簧的彈力保持不變，則B球的合力為零，加速度為零；對A球有(mAmB)gmAaA，得aAg，故B選項正確7.如圖所示，一傾角為的光滑斜面向右做勻加速運動，物體A相對于斜面靜止，則斜面運動的加速度為()Agsin Bgcos Cgtan D解析：選C物體隨斜面體一起沿水平方向運動，則加速度一定在水平方向，物體受到重力和垂直斜面向上的支持力，兩者合力方向一定水平向右，如圖所示由牛頓第二定律得mgtan ma，則agtan ，選項C正確，A、B、D錯誤8一個有鋼滑板的雪橇，鋼滑板與雪地的動摩擦因數(shù)為0.02，雪橇連同雪橇上的貨物總質(zhì)量為1 000 kg，當(dāng)馬水平拉雪橇在水平雪地上以2 m/s2的加速度勻加速前進(jìn)時，試求：(1)雪橇受到的摩擦力是多大？(2)馬的拉力是多大？(g取10 m/s2)解析：(1)雪橇受到的摩擦力為滑動摩擦力，即FfFNmg0.02×1 000×10 N200 N.(2)對雪橇，由牛頓第二定律可得FFfma，所以，拉力FmaFf1 000×2 N200 N2 200 N.答案：(1)200 N(2)2 200 N能力提升練9(多選)一個質(zhì)量為2 kg的物體，放在光滑水平面上，受到兩個水平方向的大小為5 N和7 N的共點力作用，則物體的加速度可能是()A1 m/s2 B4 m/s2C7 m/s2 D10 m/s2解析：選AB兩個水平方向的大小為5 N和7 N的共點力作用，合力的范圍為2 NF12 N，再由牛頓第二定律知加速度的范圍為1 m/s2a6 m/s2，A、B對10.(多選)如圖所示，某一纜車沿著坡度為30°的山坡以加速度a上行，在纜車中放一個與山坡表面平行的斜面，斜面上放一個質(zhì)量為m的小物塊，小物塊相對斜面靜止(設(shè)纜車保持豎直狀態(tài)運行)，則()A小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向下B小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向上C小物塊受到的摩擦力為mgmaD小物塊受到的摩擦力為mgma解析：選BC以木塊為研究對象，分析受力情況：重力mg、斜面的支持力N和靜摩擦力f，f沿斜面向上，故A錯誤，B正確；根據(jù)牛頓第二定律得：fmgsin 30°ma，解得fmgma，方向平行斜面向上，故C正確，D錯誤11.如圖所示，在與水平方向成角、大小為F的力作用下，質(zhì)量為m的物塊沿豎直墻壁加速下滑，已知物塊與墻壁間的動摩擦因數(shù)為.則下滑過程中物塊的加速度大小為(重力加速度為g)()AaggBagCagDag解析：選D將F分解可得，物塊在垂直于墻壁方向上受到的壓力為FNFcos ，則墻壁對物塊的支持力為FNFNFcos ；物塊受到的滑動摩擦力為FfFNFcos ；由牛頓第二定律，得mgFsin Ffma，得ag.12(多選)如圖所示，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連，通過系在a上的細(xì)線懸掛于固定點O.整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將細(xì)線剪斷，將物塊a的加速度的大小記為a1，S1和S2相對于原長的伸長分別記為l1和l2，重力加速度大小為g.在剪斷的瞬間()Aa13g Ba10Cl12l2 Dl1l2解析：選AC設(shè)物體的質(zhì)量為m，剪斷細(xì)線的瞬間，細(xì)線的拉力消失，彈簧還沒有來得及改變，所以剪斷細(xì)線的瞬間a受到重力和彈簧S1的拉力T1，剪斷前對bc和彈簧組成的整體分析可知T12mg，故a受到的合力FmgT1mg2mg3mg，故加速度a13g，A正確，B錯誤；設(shè)彈簧S2的拉力為T2，則T2mg，根據(jù)胡克定律Fkx可得l12l2，C正確，D錯誤13.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Fkv2，比例系數(shù)k20 N·s2/m2，跳傘運動員與傘的總質(zhì)量為72 kg，跳下高度足夠高，(g取10 m/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(dāng)速度達(dá)到4 m/s時，下落加速度是多大？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(dāng)v足夠大，使FG時，F(xiàn)合0，a0，開始做勻速運動，此時的速度為收尾速度，設(shè)為vm.由FkvG，得vm 6 m/s.(2)當(dāng)v4 m/svm時，合力F合mgF，F(xiàn)kv2，由牛頓第二定律F合ma得ag10 m/s2 m/s25.6 m/s2.答案：(1)做加速度越來越小的加速運動vm6 m/s(2)a5.6 m/s214.如圖所示，質(zhì)量m1 kg的球穿在斜桿上，斜桿與水平方向成30°角，球與桿之間的動摩擦因數(shù)，球受到豎直向上的拉力，F(xiàn)20 N，則球的加速度多大？(g取10 m/s2)解析：球受到重力mg、桿的支持力FN、桿的摩擦力Ff和豎直向上的拉力F四個力的作用(如圖所示)，建立直角坐標(biāo)系，由牛頓第二定律得Fsin 30°mgsin 30°Ffma，F(xiàn)cos 30°mgcos 30°FN，F(xiàn)fFN，聯(lián)立以上各式解得a2.5 m/s2.答案：2.5 m/s25