（新課標同步輔導）2016高中物理 第4章 3牛頓第二定律課時作業(yè)（含解析）新人教版必修1

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1、（新課標同步輔導）2016高中物理 第4章 3牛頓第二定律課時作業(yè) 新人教版必修1 [全員參與·基礎練] 1．在光滑的水平桌面上，有一個靜止的物體，給物體施以水平作用力，在力作用到物體上的瞬間，則(　　) A．物體同時具有加速度和速度 B．物體立即獲得加速度，速度仍為零 C．物體立即獲得速度，加速度仍為零 D．物體的速度和加速度均為零 【解析】　合外力與加速度是瞬時對應關系，所以在力作用到物體上的瞬間，物體立即獲得加速度，但物體的速度還得從零開始增大，不可能立即具有速度，故B正確． 【答案】　B 2．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

2、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)生的加速度則是下列選項中的哪一個(　　) A.　　　　　　　 B． C. D． 【解析】　力F作用于m1時，F(xiàn)＝m1a1① 力F作用于m2時，F(xiàn)＝m2a2② 力F作用于m1＋m2時，F(xiàn)＝(m1＋m2)a3③ 解①②③得a3＝，故選項C正確． 【答案】　C 3．(2013·新課標全國卷Ⅱ)一物塊靜止在粗糙的水平桌面上．從某時刻開始，物塊受到一方向不變的水平拉力作用．假設物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．以a表示物塊的加速度大小，F(xiàn)表示水平拉力的大?。苷_描述F與a之間關系的圖象是(　　) 【解析】　靜摩擦

3、力隨外力而改變，當外力大于最大靜摩擦力時，物體才產(chǎn)生加速度，可利用牛頓第二定律列方程求解．物塊受到拉力和摩擦力作用，根據(jù)牛頓第二定律F－μmg＝ma，當F≤Ffmax時，a＝0；當F>Ffmax時，a與F成一次函數(shù)關系，故選項C正確． 【答案】　C 4．如圖4－3－10所示，長木板A的右端與桌邊相齊，木板與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ，今用一水平恒力F將A推出桌邊，在長木板開始翻轉(zhuǎn)之前，木板的加速度大小將會(　　) 圖4－3－10 A．逐漸減小 B．逐漸增大 C．不變 D．先減小后增大 【解析】　長木板在開始翻轉(zhuǎn)之前，所受的摩擦力是恒定不變的，由F－Ff＝ma可知，木板的加速度大

4、小在此過程中也是不變的，故選項C正確． 【答案】　C 5．(多選)(2014·山東高考)一質(zhì)點在外力作用下做直線運動，其速度v隨時間t變化的圖象如圖4－3－11.在圖中標出的時刻中，質(zhì)點所受合外力的方向與速度方向相同的有(　　) 圖4－3－11 A．t1 B．t2 C．t3 D．t4 【解析】　當合外力方向與速度方向相同時，質(zhì)點做加速運動．由v－t圖象可知，質(zhì)點在t1、t3時刻做加速運動，在t2、t4時刻做減速運動．故選項A、C正確，選項B、D錯誤． 【答案】　AC 6．(2014·沈陽高一檢測)一輕彈簧上端固定，下端掛一重物，平衡時彈簧伸長了4 cm，再將重物向下拉1

5、 cm，然后放手，則在釋放瞬間重物的加速度是(g取10m/s2)(　　) A．2.5 m/s2 B．7.5 m/s2 C．10 m/s2 D．12.5 m/s2 【解析】　彈簧伸長量為4 cm時，重物處于平衡狀態(tài)，故mg＝kΔx1；再將重物向下拉1 cm，則彈簧的伸長量變?yōu)棣2＝5 cm，在重物被釋放瞬間，由牛頓第二定律可得kΔx2－mg＝ma；由以上兩式解得a＝2.5 m/s2，故選項A正確． 【答案】　A 7．(2014·武漢二中高一檢測)如圖4－3－12所示，天花板上用細繩吊起兩個用輕彈簧相連的質(zhì)量相同的小球，兩小球均保持靜止．當突然剪斷細繩的瞬間，上面小球A與下面小球B

6、的加速度分別為(以向上為正方向)(　　) 圖4－3－12 A．a(chǎn)1＝g　a2＝g B．a(chǎn)1＝2g　a2＝0 C．a(chǎn)1＝－2g　a2＝0 D．a(chǎn)1＝0　a2＝g 【解析】　分別以A、B為研究對象，分析剪斷前和剪斷時的受力．剪斷前A、B靜止，A球受三個力：繩子的拉力FT、重力mg和彈簧彈力F，B球受兩個力：重力mg和彈簧彈力F′. A球：FT－mg－F＝0　B球：F′－mg＝0　F＝F′　解得FT＝2mg，F(xiàn)＝mg. 剪斷瞬間，A球受兩個力，因為繩無彈性，剪斷瞬間拉力不存在，而彈簧瞬間形狀不可改變，彈力不變．如圖，A球受重力mg、彈簧的彈力F，同理B球受重力mg和彈力F

7、′. A球：－mg－F＝ma1，B球：F′－mg＝ma2，解得a1＝－2g，a2＝0，故C正確． 【答案】　C 8．(2015·珠海高一檢測)在2012年珠海航展中，殲－10的精彩表演再次為觀眾獻上了視覺盛宴．經(jīng)查閱資料知，殲－10的質(zhì)量為m＝1.2×104kg，在跑道上滑行時發(fā)動機的推力為F＝1.2×105N，殲－10受到的阻力為重力的0.1倍，求： 圖4－3－13 (1)殲－10在跑道上滑行時的加速度a的大小． (2)由靜止開始加速滑行5 s時的速度． 【解析】　(1)由題意可知殲－10所受合外力： F合＝F－F阻＝1.2×105N－1.2×104×10×0.1N ＝

8、1.08×105N 由牛頓第二定律F＝ma得： a＝＝m/s2＝9m/s2. (2)5 s后的速度： v＝v0＋at＝0＋5×9 m/s＝45 m/s. 【答案】　(1)9 m/s2　(2)45 m/s [超越自我·提升練] 9．(多選)如圖4－3－14甲所示，地面上有一質(zhì)量為M的重物，用力F向上提它，力F變化而引起物體加速度變化的函數(shù)關系如圖乙所示，則以下說法中正確的是(　　) 甲　　　　　　　乙 圖4－3－14 A．當F小于圖中A點值時，物體的重力Mg>F，物體不動 B．圖中A點值即為物體的重力值 C．物體向上運動的加速度和力F成正比 D．圖線延長和縱軸的交點

9、B的數(shù)值絕對值等于該地的重力加速度 【解析】　當0≤F≤Mg時，物體靜止，即A正確；當F>Mg時，即能將物體提離地面，此時，F(xiàn)－Mg＝Ma，a＝，A點表示的意義即為F＝Mg，所以B正確；直線的斜率為，故B點數(shù)值絕對值為g，故D選項正確． 【答案】　ABD 10．質(zhì)量為m的物體靜止在粗糙的水平面上，當用水平推力F作用于物體上時，物體的加速度為a，若作用力方向不變，大小變?yōu)?F時，物體的加速度為a′，則(　　) A．a(chǎn)′＝2a B．a(chǎn)＜a′＜2a C．a(chǎn)′＞2a D．a(chǎn)′＝1.5a 【解析】　設摩擦力為Ff，由牛頓第二定律得：解得a′＞2a，故C正確． 【答案】　C 11．一個

10、質(zhì)量為20 kg的物體，從斜面的頂端由靜止勻加速滑下，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.2，斜面與水平面間的夾角為37? (g取10 m/s2，sin37°＝0.8，cos37°＝0.6)． (1)求物體沿斜面下滑過程中的加速度． (2)給物體一個初速度，使之沿斜面上滑，求上滑的加速度． 【解析】　(1)沿斜面下滑時，物體受力如圖 由牛頓第二定律得： mgsin37?－Ff＝ma1① FN＝mgcos37?② 又Ff＝μFN③ 所以a1＝gsin37?－μgcos37?＝4.4 m/s2，方向沿斜面向下． (2)物體沿斜面上滑時，摩擦力沿斜面向下 由牛頓第二定律得：

11、mgsin37?＋Ff＝ma2④ 聯(lián)立②③④得 a2＝gsin37?＋μgcos 37?＝7.6 m/s2，方向沿斜面向下． 【答案】　(1)4.4 m/s2，沿斜面向下　(2)7.6 m/s2，沿斜面向下 12．自制一個加速度計，其構(gòu)造是：一根輕桿，下端固定一個小球，上端裝在水平軸O上，桿可在豎直平面內(nèi)左右擺動，用白硬紙作為表面，放在桿擺動的平面上，并刻上刻度，可以直接讀出加速度的大小和方向．使用時，加速度計右端朝汽車前進的方向，如圖4－3－15所示． 圖4－3－15 (1)硬紙上刻度線b在經(jīng)過O點的豎直線上，則在b處應標的加速度數(shù)值是多少？ (2)刻度線c和O點的連線與O

12、b的夾角為30°，則c處應標的加速度數(shù)值是多少？ (3)刻度線d和O點的連線與Ob的夾角為45°.在汽車前進時，若輕桿穩(wěn)定地指在d處，則0.5 s內(nèi)汽車速度變化了多少？ 【解析】　(1)當輕桿與Ob重合時，小球所受合力為0，其加速度為0，車的加速度亦為0，故b處應標的加速度數(shù)值為 0. (2)當輕桿與Oc重合時，以小球為研究對象，受力分析如圖所示．根據(jù)力合成的平行四邊形定則和牛頓第二定律得mgtan θ＝ma1，解得a1＝gtan θ＝9.8× m/s2≈5.66 m/s2. (3)若輕桿與Od重合，同理可得 mgtan 45°＝ma2， 解得a2＝gtan 45°＝9.8 m/s2，方向水平向左，與速度方向相反． 所以在0.5 s內(nèi)汽車速度應減少，減少量Δv＝a2Δt＝9.8×0.5 m/s＝4.9 m/s. 【答案】　(1)0　(2)5.66 m/s2　(3)減少了4.9 m/s