新人教版高中物理必修第二冊課時作業(yè)1：4.3牛頓第二定律

新人教版高中物理必修第一冊PAGEPAGE1第3節(jié)牛頓第二定律基礎過關1.(多選)靜止在光滑水平面上的物體，受到一個逐漸減小的水平力的作用，則這個物體運動情況為()A.速度不斷增大，但增大得越來越慢B.加速度不斷增大，速度不斷減小C.加速度不斷減小，速度不斷增大D.加速度不變，速度先減小后增大解析水平面光滑，說明物體不受摩擦力作用，物體所受到的水平力即為其合外力。水平力逐漸減小，合外力也逐漸減小，由公式F＝ma可知，a也逐漸減小，但加速度與速度方向相同，故速度逐漸增大。選項A、C正確。答案AC2.如圖所示，質(zhì)量為10kg的物體在水平面上向左運動，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，與此同時，物體還受到一個水平向右的推力F＝20N，則物體產(chǎn)生的加速度是(g取10m/s2)()A.0 B.4m/s2，水平向右C.2m/s2，水平向左 D.2m/s2，水平向右解析物體受到與運動方向相反的摩擦力，即與F方向相同。取運動方向為正方向，由牛頓第二定律得－F－μmg＝ma，則a＝－eq\f(F＋μmg,m)＝－4m/s2，方向水平向右，選項B正確。答案B3.(多選)如圖所示，當小車向右加速運動時，物塊M相對車廂靜止于豎直車廂壁上，當車的加速度增大時()A.M受靜摩擦力增大B.M對車廂壁的壓力不變C.M仍相對于車廂靜止D.M受靜摩擦力不變解析對M受力分析如圖所示，由于M相對車廂靜止，則Ff＝Mg，F(xiàn)N＝Ma，當a增大時，F(xiàn)N增大，F(xiàn)f不變，故C、D正確。答案CD4.如圖所示，在水平地面上靜止放置兩質(zhì)量相等的空車廂，現(xiàn)有一個人在其中一個車廂內(nèi)拉動繩子使兩車廂相互靠近。若不計繩子質(zhì)量及車廂與軌道間的摩擦，以下對于哪個車廂里有人的判斷中正確的是()A.先開始運動的車廂里有人B.速度較小的車廂里有人C.加速度較大的車廂里有人D.不去稱量質(zhì)量無法確定哪個車廂里有人解析由題意可知，兩個車廂受到的拉力大小相等，由牛頓第二定律知a＝eq\f(F,m)，故加速度較小的車廂的質(zhì)量較大，里面有人，而兩車廂同時受力，同時開始運動，無先后之分；由運動學公式v＝at可知，加速度較小的車廂速度也較小。綜上所述，有人的車廂質(zhì)量較大，加速度較小，速度較小，故選項B正確。答案B5.一個質(zhì)量為m＝1kg的小物體放在光滑水平面上，小物體受到兩個水平恒力F1＝2N和F2＝2N作用而處于靜止狀態(tài)，如圖所示。現(xiàn)在突然把F1繞其作用點在豎直平面內(nèi)向上轉過53°，F(xiàn)1大小不變，則此時小物體的加速度大小為(sin53°＝0.8、cos53°＝0.6)()A.2m/s2 B.1.6m/s2C.0.8m/s2 D.0.4m/s2解析開始時兩力大小相等，相互平衡；將F1轉過53°時，物體受到的合力為F＝F2－F1cos53°＝2N－2×0.6N＝0.8N，則由牛頓第二定律可知，加速度大小為a＝eq\f(F,m)＝eq\f(0.8,1)m/s2＝0.8m/s2，故選項C正確。答案C6.如圖所示，A、B兩球用細線懸掛于天花板上且靜止不動，兩球質(zhì)量mA＝2mB，兩球間是一個輕質(zhì)彈簧，如果突然剪斷懸線，則在剪斷懸線瞬間()A.A球加速度為eq\f(3,2)g，B球加速度為gB.A球加速度為eq\f(3,2)g，B球加速度為0C.A球加速度為g，B球加速度為0D.A球加速度為eq\f(1,2)g，B球加速度為g解析在剪斷懸線的瞬間彈簧的彈力保持不變，則B球的合力為零，加速度為零；對A球有(mA＋mB)g＝mAaA，得aA＝eq\f(3,2)g，故選項B正確。答案B7.如圖，某人在粗糙水平地面上用水平力F推一購物車沿直線前進，已知推力大小是80N，購物車的質(zhì)量是20kg，購物車與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，g取10m/s2，下列說法正確的是()A.購物車受到地面的支持力是40NB.購物車受到地面的摩擦力大小是40NC.購物車沿地面將做勻速直線運動D.購物車將做加速度為a＝4m/s2的勻加速直線運動解析購物車沿水平面運動，則在豎直方向受到的支持力與重力大小相等，方向相反，所以支持力FN＝20×10N＝200N，A錯誤；購物車受到地面的摩擦力大小是Ff＝μFN＝0.2×200N＝40N，B正確；推力大小是80N，所以購物車沿水平方向受到的合外力F合＝F－Ff＝80N－40N＝40N，所以購物車做勻變速直線運動，C錯誤；購物車的加速度a＝eq\f(F合,m)＝eq\f(40,20)m/s2＝2m/s2，D錯誤。答案B8.如圖所示，一個物體從傾角θ＝30°的光滑斜面的頂端由靜止開始下滑，斜面靜止不動，重力加速度g＝10m/s2。(1)物體下滑過程的加速度有多大？(2)若斜面不光滑，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝eq\f(\r(3),6)，物體下滑過程的加速度又是多大？解析(1)根據(jù)牛頓第二定律得：mgsinθ＝ma1所以a1＝gsinθ＝10×eq\f(1,2)m/s2＝5m/s2(2)物體受重力、支持力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律得mgsinθ－Ff＝ma2FN＝mgcosθFf＝μFN得a2＝2.5m/s2答案(1)5m/s2(2)2.5m/s2能力提升9.(多選)如圖所示，在光滑水平地面上，用水平外力F拉動小車和木塊一起做無相對滑動的加速運動。小車質(zhì)量為M，木塊質(zhì)量為m，加速度大小為a，木塊和小車之間的動摩擦因數(shù)為μ，則在這個過程中，木塊受到的摩擦力大小是()A.μmg B.eq\f(mF,M＋m)C.μ(M＋m)g D.ma解析對木塊和小車整體分析，根據(jù)牛頓第二定律可得a＝eq\f(F,M＋m)；對木塊隔離分析可得Ff＝ma，聯(lián)立方程可得Ff＝eq\f(mF,M＋m)，故B、D正確，A、C錯誤。答案BD10.如圖所示，小車運動的過程中，質(zhì)量均為m的懸掛的小球A和車的水平底板上的物塊B都相對車廂靜止，懸掛小球A的懸線與豎直方向的夾角為θ，則關于物塊B受到的摩擦力和小車的運動情況，下列判斷中正確的是()A.物塊B不受摩擦力作用，小車只能向右運動B.物塊B受摩擦力作用，大小為mgtanθ，方向向左；小車可能向右運動C.物塊B受摩擦力作用，大小為mgtanθ，方向向左；小車一定向左運動D.B受到的摩擦力情況無法判斷，小車運動方向不能確定解析小車在水平面上運動，小球A和水平底板上的物塊B都相對車廂靜止，那么小球A和物塊B在豎直方向上合外力為零；由A可知，懸線的彈力T＝eq\f(mg,cosθ)，小球A受到的合外力F＝mgtanθ，方向水平向左，故小球A的加速度方向向左，所以物塊B受到的合外力F′＝F＝mgtanθ，方向水平向左；對物塊B進行受力分析可知，物塊B受到摩擦力，大小為mgtanθ，方向向左；小車可能向左加速也可能向右減速運動，故B正確，A、C、D錯誤。答案B11.游船從某碼頭沿直線行駛到湖對岸，小明對過程進行觀測，記錄數(shù)據(jù)如下表：運動過程運動時間運動狀態(tài)勻加速運動0～40s初速度v0＝0；末速度v＝4.2m/s勻速運動40～640sv＝4.2m/s勻減速運動640～720s靠岸時的速度v1＝0.2m/s(1)求游船勻加速運動過程中加速度大小a1及位移大小x1；(2)若游船和游客的總質(zhì)量M＝8000kg，求游船勻減速運動過程中所受的合力大小F；(3)求游船在整個行駛過程中的平均速度大小。解析(1)由運動學公式a1＝eq\f(Δv1,Δt1)＝eq\f(4.2－0,40)m/s2＝0.105m/s2位移x1＝eq\f(v0＋v,2)Δt1＝eq\f(0＋4.2,2)×40m＝84m(2)勻減速運動過程中加速度大小a2＝eq\f(Δv2,Δt2)＝eq\f(4.2－0.2,720－640)m/s2＝0.05m/s2由牛頓第二定律得F＝Ma2＝400N(3)整個過程中的位移x＝eq\f(v0＋v,2)×t1＋vt2＋eq\f(v＋v1,2)×t3＝2780m平均速度的大小v＝eq\f(x,t)＝3.86m/s答案(1)0.105m/s284m(2)400N(3)3.86m/s12.在風洞實驗室里，一根足夠長的均勻直細桿與水平面成θ＝37°角固定，質(zhì)量為m＝1kg的小球穿在細桿上靜止于細桿底端O，如圖甲所示。開啟送風裝置，有水平向右的恒定風力F作用于小球上，在t1＝2s時刻風停止。小球沿細桿運動的部分v－t圖像如圖乙所示，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6.cos37°＝0.8，忽略浮力。求：(1)小球在0～2s內(nèi)的加速度a1和2～5s內(nèi)的加速度a2；(2)小球與細桿間的動摩擦因數(shù)μ和水平風力F的大小。解析(1)取沿桿向上為正方向，由圖像可知在0～2s內(nèi)，加速度a1＝eq\f(v1－v0,t1)＝15m/s2，方向沿桿向上在2～5s內(nèi)，加速度a2