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    2019-2020学年人教版高中物理必修1《4.3 牛顿第二定律》课时练习(含解析)

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    2019-2020学年人教版高中物理必修1《4.3 牛顿第二定律》课时练习(含解析)

    1、3牛顿第二定律一、选择题考点一对牛顿第二定律的理解1(多选)下列对牛顿第二定律的表达式Fma及其变形公式的理解,正确的是()A由Fma可知,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比B由m可知,物体的质量与其所受合力成正比,与其运动的加速度成反比C由a可知,物体的加速度与其所受合力成正比,与其质量成反比D由m可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力求出答案CD解析a是加速度的决定式,a与F成正比,与m成反比,C正确;Fma说明力是产生加速度的原因,但不能说F与m成正比,与a成反比,A错误;m中m与F、a皆无关,但可以通过测量物体的加速度和它所受到的合力求出,B错误,D

    2、正确2由牛顿第二定律a可知,无论怎样小的力都能使物体产生加速度,可是当用很小的力去推很重的桌子时,却推不动,这是因为()A牛顿第二定律不适用于静止的物体B桌子的加速度很小,速度增量也很小,眼睛观察不到C推力小于桌子所受到的静摩擦力,加速度为负值D桌子所受的合力为零,加速度为零答案D解析牛顿第二定律的表达式a中的力F是指合力,用很小的力推很重的桌子时,桌子不动,是因为推力与桌子所受到的静摩擦力的合力为零,牛顿第二定律同样适用于静止的物体,D正确,A、B、C错误3(2019苏州市高一上学期期末)一根弯折的硬杆一端固定小球,图A小车在水平面上向右匀速运动;图B小车在水平面上向右匀加速运动;图C小车在

    3、水平面上向右匀减速运动;图D小车在光滑固定斜面上匀加速下滑下列图中杆对小球作用力F的示意图可能正确的是()答案B4.(多选)(2019重庆市七校高一第一学期期末联考)如图1所示,在光滑固定斜面上,有一轻质弹簧的一端固定在斜面上,有一物体A沿着斜面下滑,从物体A刚接触弹簧的一瞬间到将弹簧压缩到最低点的过程中,下列说法中正确的是()图1A物体的加速度将先增大后减小B物体的加速度将先减小后增大C物体的速度将先增大后减小D物体的速度将先减小后增大答案BC5.在光滑水平面上,有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用,在第1 s内物体保持静止状态若力F1与F2随时间的变化关系如图2所示,则物体()图2

    4、A在第2 s内做加速运动,加速度大小逐渐减小,速度逐渐增大B在第3 s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大C在第4 s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大D在第5 s末速度为零答案B解析第1 s内物体保持静止状态,可知F1、F2的初始值相等第2 s内物体的合力不断变大,根据牛顿第二定律知加速度不断变大,物体做加速运动,速度逐渐增大,故A错误;在第3 s内合力逐渐变大,故加速度不断变大,合力与速度同向,物体做加速运动,速度逐渐增大,故B正确;在第4 s内,合力逐渐减小,故加速度不断减小,合力与速度同方向,物体做加速运动,速度逐渐增大,故C错误;在第5 s末,合力为零,故加速度

    5、为零,速度最大,此时运动方向与F1方向相同,故D错误考点二牛顿第二定律的简单应用6(多选)力F1单独作用在物体A上时产生的加速度a1大小为5 m/s2,力F2单独作用在物体A上时产生的加速度a2大小为2 m/s2,那么,力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度a的大小可能是()A5 m/s2 B2 m/s2C8 m/s2 D6 m/s2答案AD解析设物体A的质量为m,则F1ma1,F2ma2,当F1和F2同时作用在物体A上时,合力的大小范围是|F1F2|FF1F2,即|ma1ma2|mama1ma2,加速度的大小范围为3 m/s2a7 m/s2,故选A、D.7如图3所示,有一辆汽车满载西瓜

    6、在水平路面上匀速前进突然发现意外情况,紧急刹车做匀减速直线运动,加速度大小为a,则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是()图3Am BmaCm Dm(ga)答案C解析西瓜与汽车具有相同的加速度a,对西瓜A受力分析如图,F表示周围西瓜对A的作用力,则由牛顿第二定律得:ma,解得:Fm,故C对,A、B、D错8在静止的车厢内,用细绳a和b系住一个小球,绳a斜向上拉,绳b水平拉,如图4所示,现让车从静止开始向右做匀加速运动,小球相对于车厢的位置不变,与小车静止时相比,绳a、b的拉力Fa、Fb的变化情况是()图4AFa变大,Fb不变 BFa变大,Fb变小CFa不变,Fb变小 DFa不变

    7、,Fb变大答案C解析以小球为研究对象,分析受力情况,如图所示,根据牛顿第二定律得,水平方向:Fasin Fbma竖直方向:Facos mg0由题知不变,由分析知Fa不变,由知FbFasin maa3Ca1a2,a2a2,a2a3答案C解析对物块1,由牛顿第二定律得Fcos 60Ffma1, (mgFsin 60)ma1对物块2,由牛顿第二定律得Fcos 60Ffma2, (mgFsin 60)ma2对物块3,由牛顿第二定律得FFfma3, mgma3比较得a1a3a2,所以C正确10(多选)两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量两球在空气中由静止下落相同的距离,假设它们运动时受

    8、到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关,则()A甲球用的时间比乙球长B甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D甲球加速度的大小大于乙球加速度的大小答案BD解析由于两球由同种材料制成,甲球的质量大于乙球的质量,因此甲球的体积大于乙球的体积,甲球的半径大于乙球的半径,设球的半径为r,根据牛顿第二定律,下落过程中mgkrma,agg,可知,球下落过程做匀变速直线运动,且下落过程中半径大的球下落的加速度大,因此甲球下落的加速度大,由hat2可知,下落相同的距离,甲球所用的时间短,D项正确,A、C项错误;由v22ah可知,甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小,B项正

    9、确二、非选择题11质量为40 kg的物体放在水平面上,某人用绳子沿着与水平方向成37角斜向上的方向拉着物体向右前进,绳子的拉力为200 N,已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,g取10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8.(1)求此时物体的加速度;(2)若在拉的过程中突然松手,求此时物体的加速度答案(1)0.5 m/s2,方向向右(2)5 m/s2,方向向左解析(1)物体受力如图所示,将拉力F沿水平方向和竖直方向分解在两方向分别列方程:Fcos 37Ffma,Fsin 37FNmg,又FfFN.联立解得a0.5 m/s2,方向向右(2)当突然松手时,拉力F变为零,此后摩擦力变

    10、为Ffmg200 N,由牛顿第二定律得Ffma解得a5 m/s2,方向向左12跳伞运动员在下落过程中,假定伞所受空气阻力的大小跟下落速度的平方成正比,即Fkv2,比例系数k20 Ns2/m2,跳伞运动员与伞的总质量为72 kg,起跳高度足够高,则:(g取10 m/s2)(1)跳伞运动员在空中做什么运动?收尾速度是多大?(2)当速度达到4 m/s时,下落加速度是多大?答案见解析解析(1)运动员与伞在空中受力分析如图,由牛顿第二定律mgkv2ma,可得agv2,随v增大,a减小,故跳伞运动员做加速度减小的加速运动当v2g时,a0,跳伞运动员做匀速运动,此时v m/s6 m/s.(2)当v4 m/s

    11、时,agv2(1042) m/s2 m/s25.56 m/s2.13如图6所示,质量为m的木块以一定的初速度沿倾角为的斜面向上滑动,斜面静止不动且足够长,木块与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度为g.图6(1)求向上滑动时木块的加速度的大小和方向;(2)若此木块滑到最大高度后,能沿斜面下滑,求下滑时木块的加速度的大小和方向答案(1)g(sin cos )方向沿斜面向下(2)g(sin cos )方向沿斜面向下解析(1)以木块为研究对象,木块上滑时对其受力分析,如图甲所示根据牛顿第二定律有mgsin Ffma,FNmgcos 0又FfFN联立解得ag(sin cos ),方向沿斜面向下(2)木块下滑时对其受力分析如图乙所示根据牛顿第二定律有mgsin Ffma,FNmgcos 0又FfFN联立解得ag(sin cos ),方向沿斜面向下


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