版新教材物理人教版必修作業(yè)牛頓第二定律word版含解析

第4章第3節(jié)牛頓第二定律1．(多選)質(zhì)量為1kg的物體受3N和4N的兩個共點力的作用，物體的加速度可能是()A．5m/s2 B．7m/s2C．8m/s2 D．9m/s2答案AB解析3N和4N兩個力的合力范圍是1～7N，由a＝eq\f(F,m)可知，質(zhì)量為1kg的物體加速度范圍是1～7m/s2，A、B正確。2.如圖所示，質(zhì)量相等的三個物塊A、B、C，A與天花板之間、B與C之間均用輕彈簧相連，A與B之間用細線相連，當系統(tǒng)靜止后，突然剪斷A、B間的細線，則此瞬間A、B、C的加速度分別為(取向下為正)()A．－g、2g、0B．－2g、2g、0C．－2g、2g、gD．－2g、g、g答案B解析設(shè)A、B、C的質(zhì)量均為m，剪斷細線前，對B、C整體受力分析，受到總重力和細線的拉力而平衡，故細線的拉力大小T＝2mg；再對物塊A受力分析，受到重力、細線的拉力和彈簧的拉力。剪斷細線后，重力和彈簧的彈力不變，細線的拉力減為零，故物塊B受到的合力大小為2mg，向下，物塊A受到的合力大小為2mg，向上，物塊C受到的力不變，合力為零，故物塊B有向下的大小為2g的加速度，物塊A有向上的大小為2g的加速度，物塊C的加速度為零，故B正確。3.(多選)物體A、B、C均靜止在同一水平面上，它們的質(zhì)量分別為mA、mB、mC，與水平面的動摩擦因數(shù)分別為μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分別拉物體A、B、C，所得加速度a與拉力F的關(guān)系如圖所示，其中A、B兩物體的圖線平行，則以下關(guān)系正確的是()A．mA<mB<mC B．mA＝mB<mCC．μA＝μB＝μC D．μA<μB＝μC答案BD解析根據(jù)牛頓第二定律有：F－μmg＝ma，所以有：a＝eq\f(F,m)－μg，由此可知：圖像斜率為質(zhì)量的倒數(shù)，在縱軸上的截距大小為μg。故由圖像可知：μA<μB＝μC，mA＝mB<mC，故A、C錯誤，B、D正確。4．如圖所示，物體A、B在力F作用下一起以相同的加速度沿F方向勻加速運動，關(guān)于物體A所受的摩擦力，下列說法正確的是()A．甲、乙兩圖中物體A均受摩擦力，且方向均與F相同B．甲、乙兩圖中物體A均受摩擦力，且方向均與F相反C．甲、乙兩圖中物體A均不受摩擦力D．甲圖中物體A不受摩擦力，乙圖中物體A受摩擦力，方向和F方向相同答案A解析對物體A作受力分析，由題設(shè)可知，甲圖中，物體B對物體A的靜摩擦力方向向左，方向與F相同，使物體A與物體B一起以相同的加速度向左運動；乙圖中，物體B對物體A的靜摩擦力與物體A的重力沿斜面向下的分力的合力使物體A與物體B一起以相同的加速度做沿斜面向上的加速運動，物體A所受靜摩擦力方向與F相同，故A正確。5.如圖所示，放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑，若在物塊上再施加一個豎直向下的恒力F，則()A．物塊可能勻速下滑B．物塊仍以加速度a勻加速下滑C．物塊將以大于a的加速度勻加速下滑D．物塊將以小于a的加速度勻加速下滑答案C解析未加F時，物塊受重力、支持力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律有：a＝eq\f(mgsinθ－μmgcosθ,m)＝gsinθ－μgcosθ，由題可知a>0，則有sinθ－μcosθ>0。當施加F后，加速度a′＝eq\f(F＋mgsinθ－μF＋mgcosθ,m)＝gsinθ－μgcosθ＋eq\f(Fsinθ－μcosθ,m)＝a＋eq\f(Fsinθ－μcosθ,m)，已知sinθ－μcosθ>0，則有a′>a，即加速度增大，C正確，A、B、D錯誤。6．三個完全相同的物塊1、2、3放在水平桌面上，它們與桌面間的動摩擦因數(shù)都相同?，F(xiàn)用大小相同的外力F沿圖示方向分別作用在物塊1和2上，用eq\f(F,2)的外力沿水平方向作用在物塊3上，使三者都做加速運動，令a1、a2、a3分別代表物塊1、2、3的加速度，則()A．a(chǎn)1＝a2＝a3 B．a(chǎn)1＝a2，a2>a3C．a(chǎn)1>a2，a2<a3 D．a(chǎn)1>a2，a2>a3答案C解析分析1、2、3三個物塊的受力情況如圖甲、乙、丙所示。則Ff1＝μ(mg－Fsin60°)，F(xiàn)f2＝μ(mg＋Fsin60°)，F(xiàn)f3＝μmg。由牛頓第二定律得：Fcos60°－Ff1＝ma1，F(xiàn)cos60°－Ff2＝ma2，eq\f(F,2)－Ff3＝ma3。因Fcos60°＝eq\f(F,2)，F(xiàn)f2>Ff3>Ff1，故a1>a3>a2，C正確。7.在動摩擦因數(shù)μ＝的水平面上有一個質(zhì)量m＝1kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ＝45°角的不可伸長的輕繩一端相連，此時小球處于靜止狀態(tài)，且水平面對小球的彈力恰好為零。在剪斷輕繩的瞬間(g取10m/s2)，下列說法中正確的是()A．小球受力個數(shù)不變B．小球立即向左運動，且a＝8m/s2C．小球立即向左運動，且a＝10m/s2D．若剪斷的是彈簧，則剪斷瞬間小球加速度的大小a＝10m/s2答案B解析在剪斷輕繩前，小球受重力、繩子的拉力以及彈簧的彈力且處于平衡，根據(jù)共點力平衡得，彈簧的彈力F＝mgtan45°＝10×1N＝10N。剪斷輕繩的瞬間，彈簧的彈力仍然為10N，小球此時受重力、支持力、彈簧彈力和摩擦力四個力作用，小球的受力個數(shù)發(fā)生改變，故A錯誤；小球所受的最大靜摩擦力為f＝μmg＝×10N＝2N<F，根據(jù)牛頓第二定律得小球的加速度為a＝eq\f(F－f,m)＝eq\f(10－2,1)m/s2＝8m/s2，合力方向向左，所以向左運動，故B正確，C錯誤；剪斷彈簧的瞬間，輕繩對小球的拉力瞬間為零，此時小球所受的合力為零，則小球的加速度為零，故D錯誤。8．(多選)如圖所示，甲、乙兩車均在光滑的水平面上，質(zhì)量都是M，人的質(zhì)量都是m，甲車上的人用力F推車，乙車上的人用等大的力F拉繩子(繩與滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計)，人與車始終保持相對靜止。下列說法正確的是()A．甲車的加速度大小為eq\f(F,M)B．甲車的加速度大小為0C．乙車的加速度大小為eq\f(2F,M＋m)D．乙車的加速度大小為0答案BC解析對甲圖中人和車組成的系統(tǒng)受力分析，在水平方向的合外力為0(人的推力F是內(nèi)力)，故a甲＝0，A錯誤，B正確；乙圖中，人拉輕繩的力為F，則繩拉人和繩拉車的力均為F，對人和車組成的系統(tǒng)受力分析，水平方向合外力為2F，由牛頓第二定律知：a乙＝eq\f(2F,M＋m)，則C正確，D錯誤。9．一個人用一條質(zhì)量可不計的細繩從井中豎直向上提一桶水，細繩所能承受的最大拉力為300N。已知水桶裝滿水后，水與水桶的總質(zhì)量為20