18学年高中物理第四章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律课下作业(含解析)1
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高中物理第四章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律达标检测新人教版必修 1(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!) 1.由牛顿第二定律知道,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是当我们用一个很小的力去推很重的桌子时,却推不动它,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,速度增量极小,眼睛不易觉察到C.推力小于静摩擦力,加速度是负的D.桌子所受的合力为零【解析】F=ma中F指合力,用很小的力推桌子时,合力为零,故无加速度.【答案】 D2.关于牛顿第二定律,下列说法正确的是()A.公式F=ma中,各量的单位可以任意选取B.某一瞬间的加速度只决定于这一瞬间物体所受合外力,而与这之前或之后的受力无关C.公式F=ma中,a实际上是作用于该物体上每一个力所产生的加速度的矢量和D.物体的运动方向一定与它所受合外力方向一致【解析】F、m、a必须选取统一的国际单位,才可写成F=ma的形式,否则比例系数k≠1,所以选项A错误;牛顿第二定律表述的是某一时刻合外力与加速度的对应关系,它既表明F合、m、a三者数值上的对应关系,同时也表明合外力的方向与加速度的方向是一致的,即矢量对应关系,而与速度方向不一定相同,所以选项B正确,选项D错误;由力的独立作用原理知,作用在物体上的每个力都将各自产生一个加速度,与其他力的作用无关,物体的加速度是每个力所产生的加速度的矢量和,故选项C正确.【答案】BC3.如右图所示,质量为10 kg的物体在水平面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,与此同时,物体还受到一个水平向右的推力F=20 N,则物体产生的加速度是(g=10 m/s2)()A.0B.4 m/s2,水平向右C.2 m/s2,水平向左D.2 m/s2,水平向右【答案】 B4.搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车,当力沿斜面向上,大小为F时,物体的加速度为a1;若保持力的方向不变,大小变为2F时,物体的加速度为a2,则() A.a1=a2B.a1<a2<2a1C.a2=2a1D.a2>2a1【解析】设总的阻力为F′,第一次推时F-F′=ma1,式子两边同乘以2,得2F-2F′=m·2a1第二次推时,2F-F′=ma2,比较两个式子可以看出a2>2a1,所以D正确.【答案】 D5.力F1单独作用于某物体时产生的加速度是 3 m/s2,力F2单独作用于此物体时产生的加速度是 4 m/s2,两力同时作用于此物体时产生的加速度可能是()A.1 m/s2B.5 m/s2C.4 m/s2D.8 m/s2【解析】由题意,力F1作用于物体的加速度a1=3 m/s2,F2作用于物体的加速度a2=4 m/s2,F1与F2的合力F的范围|F1-F2|≤F≤F1+F2,故两力同时作用于此物体的加速度|a1-a2|≤a≤a1+a2.即1 m/s2≤a≤7 m/s2,故选项A、B、C正确.【答案】ABC6.在倾角为37°的光滑斜面上,质量为m的物体以加速度a匀加速下滑.现用沿斜面=0.6,cos 37°向上的推力,使物块以 1.2a的加速度匀加速向上滑动,则推力的大小是(sin 37°=0.8)()A.1.2mg B.1.32mgC.1.96mg D.2.2mg【解析】在沿斜面方向上,物块匀加速下滑时,有mgsin 37°=ma,①匀加速上滑时,有F-mgsin 37°=1.2ma.②①②联立解得推力F=1.32mg.【答案】 B7.某物体同时受到两个在同一直线上的力F1、F2的作用做直线运动,其受力F1、F2与位移的关系如右图所示,物体由静止开始运动,当其有最大速度时的位移是() A.1 m B.2 mC.3 m D.1.4 m【答案】 B8.如右图所示,物体在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动,速度为v.现让拉力F逐渐减小,则物体的加速度和速度的变化情况应是()A.加速度逐渐变小,速度逐渐变大B.加速度和速度都在逐渐变小C.加速度和速度都在逐渐变大D.加速度逐渐变大,速度逐渐变小【解析】物体向右做匀速直线运动,滑动摩擦力F f=F=μFN=μmg,当F逐渐减小时,F f=μmg不变,所以产生与v方向相反即向左的加速度,加速度的数值a=F f-Fm随F逐渐减小而逐渐增大.因为a与v方向相反,所以v减小.【答案】 D9.如右图所示,一轻质弹簧一端固定在墙上的O点,自由伸长到B点.今用一小物体m 把弹簧压缩到A点(m与弹簧不连接),然后释放,小物体能经B点运动到C点而静止.小物体m与水平面间的动摩擦因数μ恒定,则下列说法中正确的是()A.物体从A到B速度越来越大B.物体从A到B速度先增加后减小C.物体从A到B加速度越来越小D.物体从A到B加速度先减小后增加【解析】因为速度变大还是变小,取决于速度方向和加速度方向的关系(当a与v同向时,v增大;当a与v反向时,v减小),而加速度由合力决定,所以要分析v、a的变化情况,必须先分析物体受到的合力的变化情况.物体从A到B的过程中水平方向一直受到向左的滑动摩擦力F f=μmg,大小不变;还一直受到向右的弹簧的弹力,从某个值逐渐减小为0.开始时,弹力大于摩擦力,合力向右,物体向右加速,随着弹力的减小,合力越来越小;到A、B间的某一位置时,弹力和摩擦力大小相等、方向相反,合力为0,速度达到最大;随后,摩擦力大于弹力,合力增大但方向向左,合力方向与速度方向相反,物体开始做减速运动.所以,小物体由A到B的过程中,先做加速度减小的加速运动,后做加速度增加的减速运动,正确选项为B、D.【答案】BD10.如右图所示,一个物体由A点出发分别到达C1、C2、C3,物体在三条轨道上的摩擦不计,则()①物体到达C1点时的速度最大②物体在三条轨道上的运动时间相同③物体到达C1的时间最短④在C3上运动的加速度最小A.①②B.③④C.①③D.②④【解析】物体沿轨道运动的加速度由重力沿斜面方向的分力提供.轨道与水平方向夹角记为θ,则a=mgsin θm=gsin θ.所以a1>a2>a3.运动时间满足12at2=l,t=2la,因为l1<l2<l3,且a1>a2>a3,故t1<t2<t3.运动到底端的速度v=at=gsin θ·2lgsin θ=2glsin θ=2gh.故速度相等.判断可得B对.【答案】 B11.质量为8×103 kg的汽车以 1.5 m/s2的加速度前进,汽车所受阻力为车重的0.3倍,则汽车的牵引力是多大?(路面水平)(g=10 m/s2)【解析】选汽车为研究对象,对汽车进行受力分析,如右图所示,由牛顿第二定律得:F合=F-Ff=ma①依题意有:F f=0.3mg②由①②式得F=ma+0.3mg=8×103×1.5 N+0.3×8×103×10 N=3.6×104 N【答案】 3.6×104 N12.静止在水平地面上的物体的质量为 2 kg,在水平恒力F作用下开始运动, 4 s末它的速度达到 4 m/s,此时将F撤去,又经 6 s物体停下来.如果物体与地面间的动摩擦因数不变,求F的大小.【解析】前4 s内物体的加速度为a1=v-0t1=44m/s2=1 m/s2①设摩擦力大小为F f,由牛顿第二定律得F-F f=ma1②后6 s内物体的加速度为a2=0-vt2=-46m/s2=-23m/s2③物体所受的摩擦力大小不变,由牛顿第二定律得-F f=ma2④由②④可求得水平恒力F的大小为F=m(a1-a2)=2×(1+23)N=3.3 N.【答案】 3.3 N。
第3节牛顿第二定律一、牛顿第二定律1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
2.表达式:F =kma ,式中F 为物体所受的合力,k 是比例系数。
二、力的单位1.在国际单位制中,力的单位是牛顿,符号是N 。
2.1 N 的定义:使质量为1 kg 的物体产生1 m/s 2的加速度的力,称为1 N ,即1 N =1 kg·m/s 2。
3.表达式F =kma 中的比例系数k 的数值由F 、m 、a 三物理量的单位共同决定,若三量都取国际单位制,则k =1,所以牛顿第二定律的表达式可写作F =ma 。
1.自主思考——判一判(1)加速度的方向决定了合外力的方向。
(×) (2)加速度的方向与合外力的方向相反。
(×)(3)物体的质量跟合外力成正比,跟加速度成反比。
(×) (4)加速度跟合外力成正比,跟物体的质量成反比。
(√) (5)物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比。
(×)(6)物体加速度的大小跟它所受作用力中的任何一个力的大小成正比。
(×) 2.合作探究——议一议(1)静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在拉力刚开始作用的瞬间,物体是否立即获得加速度,是否立即有了速度?1.物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
2.牛顿第二定律的表达式:F =ma ,F 、m 、a 的单位分别取N 、kg 、m/s 2。
3.物体的加速度与物体所受的合外力具有瞬时对应关系。
4.使质量为1 kg 的物体产生1 m/s 2的加速度的力就是1 N 。
提示:力是产生加速度的原因,力与加速度具有瞬时对应关系,故在力作用瞬间,物体立即获得了加速度;但由公式Δv =a Δt 可知,要使物体获得速度,必须经过一段时间。
(2)物体的加速度增大是否速度就增大,合外力也增大?提示:物体加速度增大,速度不一定增大,这取决于加速度与速度之间的方向关系。
牛顿第二定律(15分钟50分)一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分。
多选题已在题号后标出)1.一个物体受到4N的力作用时,产生的加速度是2m/s2,那么这个物体在6N的力作用下,产生的加速度大小是( )A.1m/s2B.3m/s2C.5m/s2D.6m/s2【解析】选B。
由牛顿第二定律F=ma可得,m==2kg;a1==3m/s2,选项B正确。
2.一木块放在光滑的水平面上,在一水平方向外力F的作用下做匀加速直线运动,其v-t图像如图所示。
已知木块的质量m=0.5kg,则F等于( )A.0.5NB.1NC.1.5ND.2N【解析】选B。
由v-t图像可求得木块的加速度a==2m/s2;由牛顿第二定律可得:F=ma=0.5×2N=1N,选项B正确。
【变式训练】在粗糙的水平面上,一物体受到水平方向外力F的作用,t=0时刻速度为v0,其后速度—时间图像如图所示,则下列判断中正确的是( )A.在0~t1内,物体做曲线运动B.在0~t1内,物体做加速度变小的减速直线运动C.在0~t1内,外力F大小一定不断减小D.在0~t1内,外力F大小可能不断增大【解析】选D。
在速度—时间图像中,某一点代表此时刻的瞬时速度,时间轴上方速度是正数,时间轴下方速度是负数;切线代表该位置的加速度,向右上方倾斜,加速度为正,向右下方倾斜加速度为负。
结合牛顿第二定律判断受力情况:在速度—时间图像中,切线代表该位置的加速度,由图像可知,物体的加速度越来越大,速度越来越小,所以物体做加速度越来越大的减速直线运动,故A、B错误;若力的方向与速度方向相同,根据a=知力F不断减小,若力的方向与速度方向相反,根据a=,此时外力F不断增大,故C错误,D正确。
3.一物块静止在粗糙的水平桌面上。
从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用。
假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
以a表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小。
2017-2018版高中物理第四章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律练习新人教版必修1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2017-2018版高中物理第四章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律练习新人教版必修1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第3节牛顿第二定律对公式F=ma的理解1.根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是( D )A。
物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B.物体所受合外力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度C.物体加速度的大小跟它所受作用力中的任何一个力的大小成正比D。
当物体的质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体的水平加速度的大小与其质量成反比解析:根据牛顿第二定律得知,当物体受力不变时,物体加速度的大小跟质量成反比,与速度无关,选项A错误.力是产生加速度的原因,加速度与力成正比,只要有力,就会产生加速度,选项B错误.物体加速度的大小跟物体所受的合外力成正比,而不是跟它所受作用力中的任何一个力的大小成正比,选项C错误.当物体的质量改变但其所受合力的水平分力不变时,根据牛顿第二定律可知,物体水平加速度的大小与其质量成反比,选项D正确.2。
(2017·苏州高一检测)如图所示,质量m=10 kg的物体在水平面上向右运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0。
2,与此同时物体受到一个水平向左的推力F=20 N的作用,取g=10 m/s2,则物体的加速度是( C )A。
0 B.4 m/s2,水平向右C.4 m/s2,水平向左 D。
图1 砂桶 打点计时器纸带 小车图 2 11/kg m- 2/a m g -⋅ 4.3.2.1.1. 1.1.0.0.0.2/a m g -⋅ 1.4 1.21.0 0.0 1 2 3 411/kg m - 一、学习目标1、能对影响加速度大小的因素进行合理的假设和判断,得出自己的结论。
2、能通过实验探究得出加速度和力、质量之间的关系。
3、掌握牛顿第二定律的内容和公式,理解公式中各物理量的意义及相互关系。
4、会用牛顿第二定律解决一些与生产和生活相关的实际问题。
二、学习过程(一)影响加速度的因素1、物体运动状态改变的难易是惯性大小的表现,由物体 决定。
2、物体运动状态的改变的标志就是 的改变(包括大小、方向或大小和方向同时改变)。
3、物体运动状态改变的快慢即速度变化的快慢,由 描述。
4、在探究物体加速度与力、质量之间的关系时,实验采用 方法来操作,发现当 物体质量保持不变时,物体的加速度随 的增加而 ;当合外力保持不变时,物体的加速度随 增加而 。
由定量实验得出物体的加速度与 成正比,与物体的 成反比。
问题1:什么是运动状态的改变?例1、关于物体运动状态的改变,下列说法正确的是( )A .运动物体的加速度不变,则其运动状态一定不变B .物体的位置在不断变化,则其运动状态一定在不断变化C .做直线运动的物体,其运动状态可能不变D .做曲线运动的物体,其运动状态可能不变 练习1、关于物体运动状态的改变,下列说法正确的是( )A .物体的运动速率不变,其运动状态就不变B .物体运动的加速度不变,其运动状态就不变C .物体运动状态的改变是指物体由静止到运动或由运动到静止D .物体的运动速度不变,其运动状态就不变练习2、(双选)下列情况下,物体运动状态发生变化的是( )A .火车停在站台上B .汽车转弯时C .匀速上升的电梯D .将物体沿水平方向抛出,物体在空中飞行时问题2:如何通过实验探究得出加速度和力、质量之间的定量关系?例2、用如图1所示的实验装置来探究影响加速度的因素 (1)为消除摩擦力的影响,实 验前平衡摩擦力的具体操 作为:取下____________, 把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节,直到轻推小车后,小车能沿木板做_______运动。
高一物理牛顿第二定律课后练习及答案牛顿第二运动定律的常见表述是:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。
下面小编给大家带来的高一物理牛顿第二定律课后练习及答案,希望对你有帮助。
物理牛顿第二定律课后练习及答案1. 关于物体运动状态的改变,下列说法中正确的是( D )A.物体运动的速率不变,其运动状态就不变B.物体运动的加速度不变,其运动状态就不变C.物体运动状态的改变包括两种情况:一是由静止到运动,二是由运动到静止D.物体的运动速度不变,我们就说它的运动状态不变2. 对置于水平面上的物体施以水平作用力F,物体从静止开始运动t时间,撤去F后又经nt时间停住,若物体的质量为m,则( BC )A.物体所受阻力大小等于F/nB.物体所受阻力大小等于F/(n + 1)C.撤去外力时,物体运动速度最大D.物体由开始运动到停止运动,通过的总位移大小为Ft22m3. 关于运动和力,正确的说法是( D )A.物体速度为零时,合外力一定为零B.物体作曲线运动,合外力一定是变力C.物体作直线运动,合外力一定是恒力D.物体作匀速运动,合外力一定为零4. 在升降机中挂一个弹簧秤,下吊一个小球。
当升降机静止时,弹簧伸长4cm;当升降机运动时弹簧伸长2cm,若弹簧秤质量不计,则升降机的运动情况可能是( BD )A.以1m/s 的加速度下降B.以4.9m/s 的加速度减速上升C.以1m/s 的加速度加速上升D.以4.9m/s 的加速度加速下降5. 在水平地面上放有一三角形滑块,滑块斜面上有另一小滑块正沿斜面加速下滑,若三角形滑块始终保持静止,如图所示.则地面对三角形滑块( B )A.有摩擦力作用,方向向右B.有摩擦力作用,方向向左C.没有摩擦力作用D.条件不足,无法判断6. 设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力f和其速度υ成正比.则雨滴的运动情况是( BD )A.先加速后减速,最后静止B.先加速后匀速C.先加速后减速直至匀速D.加速度逐渐减小到零7. A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上,若两物体的质量mAmB,两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同,则两物体能滑行的最大距离sA与sB相比为( A )A.sA = sBB.sA sBC.sA sBD.无法确定8. 放在光滑水平面上的物体,在水平拉力F的作用下以加速度a运动,现将拉力F改为2F(仍然水平方向),物体运动的加速度大小变为a′.则( D )A.a′=aB.aC.a′=2aD.a′2a9. 一物体在几个力的共同作用下处于静止状态.现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零,又马上使其恢复到原值(方向不变),则( AC )A.物体始终向西运动B.物体先向西运动后向东运动C.物体的加速度先增大后减小D.物体的速度先增大后减小。
向与运动方向相反,故B 错误;物体所受的合力不为零时,其加速度一定不为零,故C 正确;当物体所受合力变小时,其加速度也变小,但如果此时合力的方向与物体的运动方向相同,那么物体做加速运动,故D 错误.答案:AC5.一个物体在10 N 合外力的作用下,产生了5 m/s 2的加速度,假设使该物体产生8 m/s 2的加速度,所需合外力的大小是( )A .12 NB .14 NC .16 ND .18 N解析:根据牛顿第二定律:F =ma ,m =F 1a 1=F 2a 2,得F 2=16 N ,C 正确.答案:C6.如右图所示,有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进.司机发现意外情况,紧急刹车后车做匀减速运动,加速度大小为a ,那么中间一质量为m 的西瓜A 受到其他西瓜对它的作用力的大小是( )A .m g 2-a 2B .maC .m g 2+a 2D .m (g +a )解析:对西瓜A 进行分析,如右图所示,西瓜所受的合力水平向右,根据平行四边形定那么得,其他西瓜对A 的作用力大小为F =mg 2+ma 2=m g 2+a 2,应选项C 正确. 答案:C7.如下图,一木块沿倾角θ=37°的光滑固定斜面自由下滑.g 取10 m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.(1)求木块的加速度大小;(2)假设木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,求木块加速度的大小.解析:(1)分析木块的受力情况如图甲所示,木块受重力mg 、支持力F N 两个力作用,合外力大小为mg sin θ,根据牛顿第二定律得mg sin θ=ma 1所以a 1=g sin θ=10×0.6 m/s 2=6 m/s 2.(2)假设斜面粗糙,木块的受力情况如图乙所示,建立直角坐标系.在x 轴方向上mg sin θ-F f =ma 2①。
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牛顿第二定律题组一对牛顿第二定律的理解1.下列关于力和运动关系的几种说法,正确的是()A。
物体所受合力的方向,就是物体运动的方向B。
物体所受合力不为零时,其速度不可能为零C.物体所受合力不为零,则其加速度一定不为零D.物体所受合力变小时,物体一定做减速运动解析:由牛顿第二定律F=ma可知,物体所受合力的方向与加速度的方向是一致的,但不能说就是物体的运动方向,可以与物体的运动方向相同(匀加速直线运动),也可以与物体的运动方向相反(匀减速直线运动),还可以和物体的运动方向不在一条直线上(曲线运动),故选项A错误;物体所受的合力不为零时,其加速度一定不为零,但其速度可能为零,故选项B错误,选项C正确;当物体所受的合力变小时,其加速度也变小,但如果此时合力的方向仍与物体的运动方向相同,物体做加速运动,具体说是做加速度逐渐减小的加速运动,故选项D错误。
答案:C2.(多选)对于牛顿第二定律的公式F=kma的比例系数k的说法正确的是()A。
k值是由研究对象来决定的B.k值是由合外力来决定的C。
k值是由力、质量和加速度的单位来决定的D.在国际单位制中,k的数值取1解析:物理公式在确定物理量数值关系的同时,也确定了物理量的单位,在F=kma中,若a的单位取 m/s2、F的单位取N、m的单位取kg时,k=1,即k的数值由F、m、a的单位决定,不是在任何情况下都等于1,故C、D两项正确.答案:CD题组二牛顿第二定律的简单应用3。
4-7 用牛顿运动定律解决问题(二)A组:合格性水平训练1.[平衡状态]在以下列图中,能表示物体处于平衡状态的是()答案C=0,v=0)或匀速直线运动解析物体处于平衡状态是指物体保持静止(F合状态(F=0,a=0,v不变),可判断只有C正确。
合2.[超重、失重](多项选择)一个重为600 N的人站在电梯中,此人对电梯地板的压力为700 N,则此电梯的运动情况可能是()A.加速上升B.减速上升C.加速下降D.减速下降答案AD解析由牛顿第二定律F N-mg=ma知人处于超重状态,电梯加速度向上,故可能加速上升,也可能减速下降,A、D正确。
3.[超重、失重]以下说法正确的选项是()A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态答案B解析从受力上看,失重物体所受合外力向下,超重物体所受合外力向上;从加速度上看,失重物体的加速度向下,而超重物体的加速度向上。
A、C、D 中的各运动员所受合外力为零,加速度为零,只有B中的运动员处于失重状态。
4.[平衡状态]一个质量为3 kg的物体,被放置在倾角α=30°的固定圆滑斜面上,在以下列图的甲、乙、丙三种情况下,物体能处于平衡状态的是(g=10 m/s2)()A.仅甲图B.仅乙图C.仅丙图D.甲、乙、丙图答案B解析物体受三个力的作用:重力、支持力、沿斜面向上的力。
重力沿斜面向下的分力大小为15 N,故只有乙图中能保持平衡,B正确。
5.[超重、失重]应用物理知识解析生活中的常有现象,可以使物理学习更加幽默和深入。
比方:平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。
对此现象解析正确的选项是()A.手托物体向上运动的过程中,物体向来处于超重状态B.手托物体向上运动的过程中,物体向来处于失重状态C.在物体走开手的刹时,物体的加速度大于重力加速度D.在物体走开手的刹时,手的加速度大于重力加速度答案D解析物体由静止开始向上运动时,物体和手掌先一起加速向上,物体处于超重状态,此后物体和手掌分别前,应减速向上,物体处于失重状态,故A、B 错误。
牛顿第二定律课后练习(1)1.在光滑水平面上的木块受到一个方向不变,大小从某一数值逐渐变小的外力作用时,木块将作 [ ]A.匀减速运动B.匀加速运动C.速度逐渐减小的变加速运动D.速度逐渐增大的变加速运动2.有两个物体,质量分别为m1和m2,m1原来静止,m2以速度v 向右运动,它们同时各受到一个向右的大小相等的恒力作用,它们能达到相同速度的条件是()A.m l<m2 B.m l=m2C.m l>m2D.m l远远大于m23.用力F1单独作用于某一物体上可产生加速度为3 m/s2,力F2单独作用于这一物体上可产生的加速度为1 m/s2。
若F1、F2同时作用于该物体上,可能产生的加速度为()A.1m/s2 B.2 m/s2 C. 3 m/s2 D. 4 m/s24.设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力f和其速度v成正比.则雨滴的运动情况是 [ ] A.先加速后减速,最后静止B.先加速后匀速C.先加速后减速直至匀速D.加速度逐渐减小到零5.一物体置于光滑水平面上,受6N水平拉力作用,从静止出发经过2s速度增加到24m/s,则此物体的质量为 .6.在光滑的水平桌面上,有一个静止的物体,给物体施以水平作用力,在力作用到物体上的瞬间,则()A. 物体同时具有加速度和速度B. 物体立即获得加速度,速度仍为零C. 物体立即获得速度,加速度仍为零D. 物体的速度和加速度均为零7.质量为1kg的物体受到两个大小分别是2N和3N的共点力作用,则物体的加速度大小可能是()A.5m/ s2 B.3m/ s2 C.2m/ s2 D.0.5m/ s28.两汽车的质量m1<m2,行驶的速度v1>v2,两汽车与路面的动摩擦因数相同,关闭发动机后,两辆汽车行驶的时间分别为t1、t2,则t1与t2的关系为()A.t1>t2B.t1<t2C.t1=t2D.不能确定9.下列关于力和运动关系的说法中,正确的是()A.没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第一定律的体现B.物体受力越大,运动越快,这是符合牛顿第二定律的C.物体所受合力为零,则其速度一定为零;物体所受合力不为零,则其速度也一定不为零D.物体所受的合力最大时,其速度却可以为零;物体所受的合力最小时,其速度却可以最大10.质量为2kg的物体受到大小分别为15N和10N的两个力作用,则该物体的加速度大小可能是()A.2 m/s2 B.3 m/s2 C.12 m/s2 D.15 m/s2参考答案:1.答案: C解析:由牛顿第二定律我们可知为C2.答案: A解析:3.答案: BCD解析:4.答案: BD解析:5.答案: 0.5kg解析:6.答案: B解析:7.答案: ABC8.答案: A解析:对物体由牛顿第二定律得μm1g=m1a1,μm2g=m2a2,解得:a1=a2=μg,由速度公式得:t1=v1 /a1,t2=v2/a2,因为v1>v2,所以t1>t2,故选A.9.答案: D解析:试题分析:没有外力作用时,物体做匀速直线运动,A错误;物体所受合力越大,加速度越大,速度变化越快,B错误;物体所受合力为零,加速度为零,速度不发生变化,C错误;物体所受的合力最大时,其速度却可以为零;物体所受的合力最小时,其速度却可以最大,D正确。
牛顿第二定律
1.下列对牛顿第二定律的表达式F =ma 及其变形公式的理解,正确的是( ) A .由F =ma 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 =F
a 可知,物体的质量与其所受的合力成正比,与其运动的加速度成反比 C .由a =F m 可知,物体的加速度与其所受的合力成正比,与其质量成反比 D .由m =F a
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而求出 解析:牛顿第二定律的表达式F =ma 表明了各物理量之间的数量关系,即已知两个量,可求出第三个量,但物体的质量是由物体本身决定的,与受力无关;作用在物体上的合力,是由和它相互作用的物体作用产生的,与物体的质量和加速度无关。
故A 、B 错误,C 、D 正确。
答案:CD
2.关于加速度的方向下面说法中正确的是( ) A .加速度的方向一定与速度方向相同 B .加速度的方向一定与速度变化方向相同 C .加速度的方向一定与牵引力方向相同 D .加速度的方向一定与合外力方向相同
解析:根据a =Δv
Δt 可知加速度方向与速度变化方向一致,故B 正确,A 错。
根据牛顿第
二定律a =F m
可知,加速度方向与合外力方向一致,故D 正确。
牵引力不一定是合力,所以C 选项说加速度方向一定与牵引力方向相同是错误的。
答案:BD
3.力F 1单独作用于一个物体时,物体具有的加速度大小为2 m/s 2
,力F 2单独作用于同一物体时,物体具有的加速度大小为4 m/s 2
,当F 1、F 2共同作用于该物体时,物体具有的加速度大小可能是( )
A .2 m/s 2
B .4 m/s 2
C .6 m/s 2
D .8 m/s 2
解析:据牛顿第二定律有F 1=2m ,F 2=4m ,当二力同向时可使物体产生最大加速度,即2m +4m =ma 1,a 1=6 m/s 2。
当二力方向相反时可使物体有最小加速度,即4m -2m =ma 2,a 2=2 m/s 2
,当二力共同作用该物体时,产生的加速度在2~6 m/s 2
之间。
4.在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体,当它所受的合力逐渐减小而方向不变时,物体的( )
A .加速度越来越大,速度越来越大
B .加速度越来越小,速度越来越小
C .加速度越来越大,速度越来越小
D .加速度越来越小,速度越来越大
解析:开始时物体做匀加速直线运动,说明合力方向与速度方向相同。
当合力逐渐减小时,根据牛顿第二定律可知,物体的加速度在逐渐减小。
但合力的方向始终与物体运动的方向相同,物体仍做加速运动,速度仍在增加,只是单位时间内速度的增加量在减小,即速度增加得慢了。
正确选项为D 。
答案:D
5.如图1所示,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,
其左端固定在小车上,右端与一小球相连。
设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力, 图1
则在此段时间内小车的运动情况可能是( )
A .向右做加速运动
B .向右做减速运动
C .向左做加速运动
D .向左做减速运动
解析:对球受力分析可知,球受水平向右的弹力,所以球的加速度向右,又因为两者相对静止,所以车的加速度也水平向右,A 、D 正确。
答案:AD
6.两物体甲和乙在同一直线上运动,它们在0~0.4 s 内的v
-t 图像如图2所示。
若仅在两物体之间存在相互作用,则物体甲与乙的质量之比和图中时间t 1分别为( )
A.1
3和0.30 s B .3和0.30 s
图2
C.1
3
和0.28 s
D .3和0.28 s
解析:设甲和乙两物体间的相互作用力大小为F ,对于甲物体,由牛顿第二定律知F =
m 1a 1,在t 1时间内甲的加速度大小可用1t 1表示,即F =m 11
t 1。
对于乙物体,由牛顿第二定律知F =m 2a 2,在t 1时间内乙的加速度大小可用4-1
t 1
表示,
即F =m 23t 1,所以m 1m 2=3。
对于乙物体,其加速度a 2=4-1t 1=4-00.40
,所以t 1=0.30 s 。
7.如图3所示,在光滑水平面上,水平恒力F 拉着小车和木块一起做匀加速直线运动,小车质量为M ,木块质量为m ,它们的共同加速
度为a ,木块与小车间的动摩擦因数为μ。
则在运动过程中( ) 图3
A .木块受到的摩擦力大小一定为μmg
B .木块受到的合力大小为ma
C .小车受到的摩擦力大小为
mF m +M
D .小车受到的合力大小为(m +M )a
解析:由牛顿第二定律得F =(M +m )a ,小车对木块的摩擦力F f =ma =mF
M +m
,故选项A 错误,B 、C 正确;小车受到的合力大小为Ma ,选项D 错误。
答案:BC
8.三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上,它们与桌面间的动摩擦因数都相同。
现用大小相同的外力F 沿图示方向分别作用在物块1和2上,用1
2
F 的外力沿水平
图4
方向作用在物块3上,使三者都做加速运动,令a 1、a 2、a 3分别代表物块1、2、3的加速度,则( )
A .a 1=a 2=a 3
B .a 1=a 2,a 2>a 3
C .a 1>a 2,a 2<a 3
D .a 1>a 2,a 2>a 3
解析:分析1、2、3三个物块的受力情况如图所示。
则F f 1=μ(mg -F sin60°)
F f 2=μ(mg +F sin60°) F f 3=μmg
由牛顿第二定律得:F cos60°-F f 1=ma 1 F cos60°-F f 2=ma 2 F
2-F f 3=ma 3
因F f 2>F f 3>F f 1,故a 1>a 3>a 2。
C 正确。
答案:C
9.如图5所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬
挂小球的悬线偏离竖直方向37°角,球和车厢相对静止,球的质量为1 kg 。
( g 取10 m/s 2
,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况; 图 5
(2)求悬线对球的拉力大小。
解析:法一(合成法)
(1)小球和车厢相对静止,它们的加速度相同。
以小球为研究对象,对小球进行受力分析如图所示,小球所受合力为F 合=mg tan 37°
由牛顿第二定律得小球的加速度为
a =F 合m =g tan 37°=3
4
g =7.5 m/s 2,加速度方向向右。
车厢的加速度与
小球相同,车厢做的是向右的匀加速运动或向左的匀减速运动。
(2)由图可知,悬线对球的拉力大小为F =mg
cos 37°
=12.5 N 。
法二(正交分解法)
(1)建立直角坐标系如图所示,正交分解各力,根据牛顿第二定律
列方程得x 方向F x =ma
y 方向F y -mg =0
即F sin θ=ma
F cos θ-mg =0
化简解得a =34
g =7.5 m/s 2
加速度方向向右。
车厢的加速度与小球相同,车厢做的是向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动。
(2)由(1)中所列方程解得悬线对球的拉力大小为
F =
mg
cos θ
=12.5 N 。
答案:(1)7.5 m/s 2
,方向水平向右;车厢可能向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动 (2)12.5 N
10.如图6所示,质量为2 kg 的物体在40 N 水平推力作用下,从静止开始1 s 内沿竖直墙壁下滑3 m 。
求:(取g =10 m/s 2
)
(1)物体运动的加速度大小; (2)物体受到的摩擦力大小;
图 6
(3)物体与墙壁间的动摩擦因数。
解析:(1)由h =12at 2得:a =2h t 2=6 m/s 2。
(2)分析物体受力如图所示
同mg -F f =ma
得:F f =mg -ma =8 N 方向竖直向上 (3)由F f =μF N F N =F
可得:μ=F f F N =8
40
=0.2。
答案:(1)6 m/s 2
(2)8 N (3)0.2。