2017-2018學(xué)年高一物理寒假作業(yè)第10天牛頓第二定律力學(xué)單位制新人教

1、考綱要求：II第10天牛頓第二定律力學(xué)單位制難易程度：如圖所示，一名消防隊(duì)員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著長(zhǎng)為12m的豎立在地面上的鋼管往下滑。已知這名消防隊(duì)員的質(zhì)量為60kg,他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時(shí)速度恰好為零。如果他加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍，下滑的總時(shí)間為3s,g取10m/s2,那么該消防隊(duì)員A.下滑過(guò)程中的最大速度為4m/sB.加速與減速過(guò)程的時(shí)間之比為2:1C.加速與減速過(guò)程中所受摩擦力大小之比為1:7D.加速與減速過(guò)程的位移之比為1:4【參考答案】Cvv【試題解析】A設(shè)下滑過(guò)程中白最大速度為V,則消防隊(duì)員下滑的總位移二=一11十今，22得到=故A錯(cuò)誤。

2、日設(shè)加速與減速過(guò)程的時(shí)間分別為3、t2,加速度大小I分別為ana2,則v=at1,v=a2t2,得到3：12=a2：a=1：2,故B錯(cuò)誤。C、由3：12=1：2,又11+t2=3s,得到11=1s,t2=2s,二丁二日22=4m/s2,根據(jù)牛頓第二定律得:A加速過(guò)程：mg-f1=ma,f1=mg-ma=2ro減速過(guò)程：f2-mg=ma,f2=mc+ma=14m所以如：f2=1：7,故C正確；D勻加速運(yùn)動(dòng)位移為：勺二，q,勻減速位移為：句二;與，所以加速與減速過(guò)程的位移之比為為X1：X2=t1：t2=1：2,故D錯(cuò)誤。故選Coxk/w【名師點(diǎn)睛】本題運(yùn)用牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合分析多過(guò)程問(wèn)題

3、，也可以采用圖象法分析最大速度，根據(jù)動(dòng)能定理研究摩擦力關(guān)系?！局R(shí)補(bǔ)給】牛頓第二定律的理解同向性公式Fq一pm是矢量式，上-時(shí)刻，F(xiàn)合與a同向正比性ml時(shí)，瞬時(shí)性a與F合對(duì)應(yīng)同一日刻，即a為某時(shí)刻的加速度，F(xiàn)合為該時(shí)刻對(duì)應(yīng)的合外力因果性F合是產(chǎn)生a的原因，物體具有加速度是因?yàn)槲矬w受到了力同一性加速度a相對(duì)于同一慣性系（一般指地面）葭二勵(lì)窿中a、mF合對(duì)應(yīng)同一物體或同一系統(tǒng)W雙二用短中,各量統(tǒng)一使用國(guó)際單位獨(dú)立性作用于物體上的每一個(gè)力產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二定律物體的實(shí)際加速度等于每個(gè)力產(chǎn)生加速度的矢量和力和加速度在各個(gè)方向的分量也遵從牛頓第二定律局限性只適用于宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體，不適用于微

4、觀、高速運(yùn)動(dòng)的粒子物體的加速度必須是針對(duì)相對(duì)于地球靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系而言的國(guó)際單位制中基本物理量及單位基本物理量物理量符號(hào)單位名稱單位符號(hào)顧里m千克kg時(shí)間t秒s長(zhǎng)度l米m電流I安培A熱力學(xué)單位T開爾文K物質(zhì)的量n,(u)摩爾mol發(fā)光強(qiáng)度I,(Iv)坎德拉cd如圖所示，小車M在恒力F作用下，沿水平地面做直線運(yùn)動(dòng)，由此可判斷A.若地面光滑，則小車一定受三個(gè)力作用B.若地面粗糙，小車也可以不受摩擦力作用C.若小車做勻速運(yùn)動(dòng)，則小車一定受四個(gè)力的作用D.若小車做勻速運(yùn)動(dòng)，則小車可能受三個(gè)力的作用崎要判斷一個(gè)物理關(guān)系式是否成立，有時(shí)不必作復(fù)雜的推導(dǎo)，只需分析式中各量的單位，就可判定有些表達(dá)式

5、是錯(cuò)誤的。在下面的實(shí)例中，某同學(xué)導(dǎo)出了四個(gè)不同的關(guān)系式，請(qǐng)你根據(jù)單位分析，確定其中必定錯(cuò)誤的選項(xiàng)。例：光滑水平面上有一質(zhì)量為M傾角為0的光滑斜面體，它的斜面上有另一質(zhì)量為m的物塊沿斜面下滑。關(guān)于下滑過(guò)程中物塊對(duì)斜面的壓力Fn、斜面的加速度aM及滑塊的加速度am,某同學(xué)得出的關(guān)系式必定錯(cuò)誤的是A 1一IC.如圖所示，在動(dòng)摩擦因數(shù)m幅gmsRM-隕虱n6MgsinSm帛6財(cái)-陽(yáng)siti'Sw=0.2的水平面上有一個(gè)質(zhì)量m=lkg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成0=45。角的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端相連，此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零。在剪斷輕繩的瞬間（g取10m/s2）

6、。下列說(shuō)法中正確的是A.小球受力個(gè)數(shù)不變B.小球立即向左運(yùn)動(dòng)，且a=8m/s2C.小球立即向左運(yùn)動(dòng)，且a=10m/s2D.苦剪斷的是彈簧，則剪斷瞬間小球加速度的大小a=10m/s2簪如圖所示，在平直路上行駛的一節(jié)車廂內(nèi)，用細(xì)線懸掛著一個(gè)小球，細(xì)線與豎直方向的夾角為0°水平地板上的O點(diǎn)在小球的正下方。當(dāng)細(xì)線被燒斷，小球落在地板上的P點(diǎn)A.P與O重合B.當(dāng)車向右運(yùn)動(dòng)時(shí)P在O點(diǎn)的右側(cè)C.當(dāng)車向右運(yùn)動(dòng)時(shí)P在O點(diǎn)的左側(cè)D.當(dāng)車向左運(yùn)動(dòng)時(shí)P在O點(diǎn)的右側(cè)如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊在水平面上撞向彈簧，當(dāng)滑塊將彈簧壓縮了X0時(shí)速度減小為0,然后彈簧又將滑塊向右推開。已知彈簧的勁度系數(shù)為k,滑塊與水平面間

7、的動(dòng)摩擦因數(shù)為,整個(gè)過(guò)程彈簧未超過(guò)彈性限度，則正確的是VjkivZZTTTTTZTTTTTZTWTZA.滑塊向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，加速度先減小后增大B.滑塊向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，始終做加速運(yùn)動(dòng)C.滑塊與彈簧接觸過(guò)程中，最大加速度為“D.滑塊向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)滑塊離開彈簧時(shí)，滑塊的速度最大如圖所示，從某一高處自由下落的小球，落至彈簧上端并將彈簧壓縮到最短。問(wèn)小球被彈簧彈起直至離開彈簧的過(guò)程中，小球的速度和所受合力變化情況是A.合力變大，速度變大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，速度先變小后變大海如圖，AB兩球質(zhì)量相等，光滑斜面的傾角為e,圖甲中AB兩球用輕彈簧

8、相連,圖乙中AB兩球用輕桿相連，系統(tǒng)靜止時(shí)，擋板C與斜面垂直，彈簧、輕桿均與斜面平行，在突然撤去擋板的瞬間A.圖乙中AB兩球間桿的作用力為零B.圖乙中A球的加速度為gsin0C.圖甲中B球的加速度為2gsin0D.圖中B球的加速度為gsin0【參考答案】/ECAr等地面充清，小車可能受柬力、美拷力扭力尸：當(dāng)擔(dān)力尸在受克金旬的分量等于拿力肺，支持力等于立，又受兩外力，放具桀運(yùn)；B.等地至氏語(yǔ),壬可輯史重力、支持力、拉力尸病摩尊力"當(dāng)支持力爭(zhēng)于拿計(jì)，學(xué)鏢力也等于零，斯左小卒也手以不受章案中七W,故B正礁：CD-若于卑以幻遑堆劫，則小車受力平衡p所以小車受重力、支持力.拄力會(huì)孽警力，的交一

9、霆受力小月的作同，故C正磷，D轉(zhuǎn)讀1散過(guò)BC.%JaA：等式右邊的gs日、sin日沒(méi)有單位，M、播的單位是kg,2的單位是m/p,代入后等式右邊單位是m/SJ；等式左邊的單位是故A項(xiàng)錯(cuò)誤。B：等式右邊的CQ5日51115沒(méi)有單位，逸的單位是kg,g的單位是mJ,代入后等式右邊單位是翅.mfd,即N;等式左邊的單位是N,故B項(xiàng)可能正確。CD:等式右邊的COS、SlIL沒(méi)有單位，M、透的單位是kg,2的單位是ffi/s2,代入后等式右邊單位是小/；等式左邊的單位是揖總。故CD兩項(xiàng)可能正確。綜上必定錯(cuò)誤的是A項(xiàng)?？認(rèn)BA、在剪斷輕繩前，小球受重力、繩子的拉力以及彈簧的彈力處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡得，

10、彈簧的彈力F=JMgtan45a=10x1N=10N；剪斷輕繩的瞬間，彈簧的彈力仍然為10N,小球此時(shí)受重力、支持力、彈簧彈力和摩擦力四個(gè)力作用，小球的受力個(gè)數(shù)發(fā)生改變，故A錯(cuò)誤；BC小球所受的最大靜摩擦力為/=溶g=Q.2*1QN=2N,根據(jù)牛g_f0_2頓第二定律得小球的加速度為口=-=,合力方向向左，所以向左m1運(yùn)動(dòng)，故B正確，C錯(cuò)誤；D剪斷彈簧的瞬間，輕繩對(duì)小球的拉力瞬間為零，此時(shí)小球所受的合力為零，則小球的加速度為零，故D錯(cuò)誤；故選BoH*CBC、由題意可知，車在做加速度方向向右的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)車向右運(yùn)動(dòng)時(shí)則是加速運(yùn)動(dòng)，線斷后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于車是加速的，故車的位移大于球的水平位移，P在O點(diǎn)

11、的左側(cè)，故C正確，B錯(cuò)誤；口當(dāng)車向左運(yùn)動(dòng)時(shí)則是減速運(yùn)動(dòng)，車的位移小于球的水平位移，P在O點(diǎn)的左側(cè)，故D錯(cuò)誤；A、不管車向右還是向左運(yùn)動(dòng)，P與O不會(huì)重合，故A錯(cuò)誤；故選Q專3cA、滑塊向左接觸彈簧的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在水平方向上受到向右的彈簧的彈力和向右的摩擦力，在此過(guò)程中彈簧的彈力是逐漸增大的，彈力和摩擦力的合力與運(yùn)動(dòng)方向始終相反，物體做減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小一直增大，故A錯(cuò)誤。日滑塊向右接觸彈簧的運(yùn)動(dòng)是從彈簧壓縮量最大時(shí)開始的，此時(shí)受到水平向右的彈力和向左的摩擦力，開始時(shí)彈簧的彈力大于摩擦力，但當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)到一定程度，彈力和摩擦力大小相等，此后摩擦力大于彈力，所以滑塊向右接觸彈簧的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，是先加速

12、，后減速，故B錯(cuò)誤。C由對(duì)A的分析可知，當(dāng)彈簧的壓縮量為X0時(shí)，水平方向的合力為F=kx0+(1mg此時(shí)合力最大，由牛頓第二定律有:%流二£二員士生絲，故c正確。R在滑塊向右接觸彈簧的運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)彈簧的形變量為D錯(cuò)誤。故選C時(shí)，由胡克定律可得f=kx=mg此時(shí)彈力和摩擦力大小相等，方向相反，在水平方向上合外力為零，此時(shí)速度最大，之后物體開始做減速運(yùn)動(dòng)，故【點(diǎn)睛】解決此類問(wèn)題，要正確的分析物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程及物體的受力情況，并會(huì)確定運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的臨界點(diǎn)和分析在臨界點(diǎn)上的受力，當(dāng)物體接觸彈簧向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，開始是加速運(yùn)動(dòng)的，當(dāng)彈力和摩擦力相等時(shí)，加速度為零，之后摩擦力要大于彈力，物體開始做減速

13、運(yùn)動(dòng)。彈力和摩擦力相等時(shí)即為一個(gè)臨界點(diǎn)。小球效津矍潭名克至再開津黃的芝就白：垂寸一支廉千臺(tái)時(shí)，彈力大于英力！合力F上：津電的過(guò)程中，合才減小，加定更減，3俚是加速主的方面茍至度方向相同，做加冬運(yùn)動(dòng)，狗重力和彈力在等封，速度最大，之與，螢力大于勢(shì)力，合月方由省丁，合力增大，北忠度康大，包加這度的方向與建良方句相反，散忒遼運(yùn)動(dòng)，所以合力先交衣尋交大.寇嵬丘文丈導(dǎo)交工社C正冠,且BD魏侯口【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道加速度的變化由合力決定，速度的變化有加速度方向與速度方向關(guān)系決定，當(dāng)速度與加速度方向相同，做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度與加速度方向相反，做減速運(yùn)動(dòng)。嵯ABC撤去擋板前，對(duì)整體分析，擋板對(duì)B球的彈力大小為2m§i