2024-2025學(xué)年新教材高中物理第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系3牛頓第二定律分層集訓(xùn)含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGE9-牛頓其次定律[合格達(dá)標(biāo)練]題組一對(duì)牛頓其次定律的理解1．對(duì)牛頓其次定律的理解正確的是()A．由F＝ma可知，F(xiàn)與a成正比，m與a成反比B．牛頓其次定律說(shuō)明當(dāng)物體有加速度時(shí)，物體才受到外力的作用C．加速度的方向總跟合外力的方向一樣D．當(dāng)外力停止作用時(shí)，加速度不會(huì)消逝2．關(guān)于力的單位“牛頓”的理解，以下說(shuō)法中正確的是()A．“N”這個(gè)單位是由質(zhì)量1kg的物體所受重力為9.8N而規(guī)定下來(lái)的B．“N”這個(gè)單位是由牛頓其次定律F＝kma，當(dāng)k＝1時(shí)規(guī)定下來(lái)的C．使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生9.8m/s2的加速度的力為1ND．物體所受重力為19.6N中“N”并不是規(guī)定的，而是測(cè)出來(lái)的3．對(duì)靜止在光滑水平面上的物體施加一水平拉力，當(dāng)力剛起先作用的瞬間()A．物體馬上獲得加速度B．物體馬上獲得速度C．物體同時(shí)獲得速度和加速度D．由于物體來(lái)不及運(yùn)動(dòng)，所以物體的速度和加速度都為零4．原來(lái)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它的合外力漸漸減小時(shí)()A．它的加速度將減小，它的速度也減小B．它的加速度將減小，它的速度在增加C．它的加速度和速度都保持不變D．狀況困難，加速度和速度的變更均無(wú)法確定題組二牛頓其次定律的簡(jiǎn)潔應(yīng)用5．隨著居民生活水平的提高，家庭轎車(chē)越來(lái)越多，行車(chē)平安就更加顯得重要．在行車(chē)過(guò)程中規(guī)定必須要運(yùn)用平安帶．假設(shè)某次急剎車(chē)時(shí)，由于平安帶的作用，使質(zhì)量為70kg的乘員具有的加速度大小約為6m/s2，此時(shí)平安帶對(duì)乘員的作用力最接近()A．100NB．400NC．800ND．1000N6．(多選)質(zhì)量為1kg的物體受3N和4N兩個(gè)共點(diǎn)力的作用，物體的加速度可能是()A．5m/s2B．7m/s2C．8m/s2D．9m/s27．如圖所示，鳥(niǎo)沿虛線斜向上加速飛行，空氣對(duì)其作用力可能是()A．F1B．F2C．F3D．F48.如圖所示，質(zhì)量m＝10kg的物體在水平面上向右運(yùn)動(dòng)，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，與此同時(shí)物體受到一個(gè)水平向左的推力F＝20N的作用，g取10m/s2，則物體的加速度是()A．0B．4m/s2，水平向右C．4m/s2，水平向左D．2m/s2，水平向右9．如圖，某人在粗糙水平地面上用水平恒力F推一購(gòu)物車(chē)沿直線前進(jìn)，已知推力大小是80N，購(gòu)物車(chē)的質(zhì)量是20kg，購(gòu)物車(chē)與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，g取10m/s2，下列說(shuō)法正確的是()A．購(gòu)物車(chē)受到地面的支持力是40NB．購(gòu)物車(chē)受到地面的摩擦力大小是40NC．購(gòu)物車(chē)沿地面將做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．購(gòu)物車(chē)將做加速度為a＝4m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)10.如圖所示，一木塊沿傾角θ＝37°的光滑固定斜面自由下滑．(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.)(1)求木塊的加速度大?。?2)若木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，求木塊加速度的大小．

11.如圖所示，靜止在水平地面上的小黃鴨質(zhì)量m＝20kg，受到與水平面夾角為53°的斜向上的拉力，小黃鴨起先沿水平地面運(yùn)動(dòng)．若拉力F＝100N，小黃鴨與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，g＝10m/s2，求：(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g＝10m/s2)(1)把小黃鴨看做質(zhì)點(diǎn)，作出其受力示意圖；(2)地面對(duì)小黃鴨的支持力；(3)小黃鴨運(yùn)動(dòng)的加速度的大小．[素養(yǎng)提升練]12．(多選)在光滑水平面上有一物塊受水平恒力F的作用而運(yùn)動(dòng)，在其正前方固定一個(gè)足夠長(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧，如圖所示，當(dāng)物體與彈簧接觸并將彈簧壓至最短的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．物塊接觸彈簧后即做減速運(yùn)動(dòng)B．物塊接觸彈簧后先加速后減速，且加速度先減小后增大C．當(dāng)彈簧壓縮量最大時(shí)，物塊的加速度等于零D．當(dāng)物塊的速度為最大時(shí)，物塊的加速度等于零13．(多選)如圖所示，當(dāng)小車(chē)水平向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊M相對(duì)靜止于車(chē)廂后豎直壁上．當(dāng)小車(chē)的加速度增大時(shí)()A．M所受的靜摩擦力增大B．M對(duì)車(chē)廂的作用力增大C．M仍相對(duì)車(chē)廂靜止D．M受到的合外力為零14．如圖所示，跳傘運(yùn)動(dòng)員在下落過(guò)程中，假定傘所受空氣阻力的大小跟下落速度的平方成正比，即F＝kv2，比例系數(shù)k＝20N·s2/m2，跳傘運(yùn)動(dòng)員與傘的總質(zhì)量為72kg，起跳高度足夠高，則：(1)跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中做什么運(yùn)動(dòng)？收尾速度是多大？(2)當(dāng)速度達(dá)到4m/s時(shí)，下落加速度是多大？(g取10m/s2)分層集訓(xùn)14牛頓其次定律1．解析：雖然牛頓其次定律的表達(dá)式為F＝ma，但F由外界確定，與a無(wú)關(guān)，因?yàn)閍是由m和F共同確定的，即a∝eq\f(F,m)，且a與F同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消逝、同時(shí)存在、同時(shí)變更；a與F的方向恒久相同．綜上所述，可知A、B、D錯(cuò)誤，C正確．答案：C2．解析：在國(guó)際單位制中力的單位是牛頓，它屬于導(dǎo)出單位，是依據(jù)牛頓其次定律F＝ma定義的，1N就是使質(zhì)量1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確．答案：B3．解析：依據(jù)牛頓其次定律F＝ma知，加速度與合外力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的關(guān)系，合外力變更，加速度同時(shí)隨著變更．當(dāng)力剛起先作用的瞬間，馬上獲得了加速度；依據(jù)v＝at可知，物體獲得速度須要肯定的時(shí)間，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．答案：A4．解析：物體原來(lái)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以合外力漸漸減小時(shí)，加速度也漸漸減小，而速度仍在增加．答案：B5．解析：依據(jù)牛頓其次定律：F＝ma＝70×6N＝420N，B正確．答案：B6．解析：當(dāng)F1＝3N和F2＝4N的兩個(gè)力同向時(shí)，產(chǎn)生的加速度最大，amax＝eq\f(F1＋F2,m)＝eq\f(3＋4,1)m/s2＝7m/s2；當(dāng)F1與F2反向時(shí)，產(chǎn)生的加速度最小，amin＝eq\f(4－3,1)m/s2＝1m/s2.則amin≤a≤amax，即1m/s2≤a≤7m/s2.答案：AB7．解析：小鳥(niǎo)沿虛線斜向上加速飛行，說(shuō)明合外力方向沿虛線斜向上，小鳥(niǎo)受兩個(gè)力的作用，空氣的作用力F和重力G，如圖所示．故選B.答案：B8．解析：取向右為正方向，物體受到的摩擦力Ff＝－μmg＝－0.2×10×10N＝－20N，由牛頓其次定律得F＋Ff＝ma，解得a＝－4m/s2.答案：C9．解析：購(gòu)物車(chē)沿水平面運(yùn)動(dòng)，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(cuò)誤；購(gòu)物車(chē)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(gòu)物車(chē)沿水平方向受到的合外力：F合＝F－Ff＝80N－40N＝40N，所以購(gòu)物車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；購(gòu)物車(chē)的加速度：a＝eq\f(F合,m)＝eq\f(40,20)m/s2＝2m/s2，D錯(cuò)誤．答案：B10．解析：(1)分析木塊的受力狀況如圖甲所示，木塊受重力mg、支持力FN兩個(gè)力作用，合外力大小為mgsinθ，依據(jù)牛頓其次定律得mgsinθ＝ma1所以a1＝gsinθ＝10×0.6m/s2＝6m/s2.(2)若斜面粗糙，木塊的受力狀況如圖乙所示，建立直角坐標(biāo)系．在x軸方向上mgsinθ－Ff＝ma2①在y軸方向上FN＝mgcosθ②又因?yàn)镕f＝μFN③由①②③得a2＝gsinθ－μgcosθ＝(10×0.6－0.5×10×0.8)m/s2＝2m/s2.答案：(1)6m/s2(2)2m/s211．解析：(1)如圖，小黃鴨受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用．(2)豎直方向有：Fsin53°＋FN＝mg，解得FN＝mg－Fsin53°＝120N，方向豎直向上．(3)受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，所以Ff＝μFN＝24N依據(jù)牛頓其次定律得：Fcos53°－Ff＝ma，解得a＝1.8m/s2.答案：(1)見(jiàn)解析圖(2)120N，方向豎直向上(3)1.8m/s212．解析：物塊與彈簧接觸前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；物塊與彈簧接觸后，彈簧彈力不斷增大，起先階段彈簧彈力小于推力F，合力向右，加速度向右，物塊做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)加速度減小為零時(shí)，速度達(dá)到最大；接下來(lái)物塊由于慣性接著向右運(yùn)動(dòng)，彈力進(jìn)一步變大，且大于推力，合力向左，加速度向左，物塊做加速度不斷變大的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減為零時(shí)，加速度最大，故B、D正確，A、C錯(cuò)誤．答案：BD13.解析：小車(chē)向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，物塊M相對(duì)小車(chē)靜止，加速度與車(chē)的加速度相同，以物塊為探討對(duì)象，受力分析如圖所示，對(duì)物塊，由牛頓其次定律得N＝Ma，a增大，表明N增大，由牛頓第三定律可知，M對(duì)車(chē)廂壁的壓力N′＝N增大，物塊受到的最大靜摩擦力增大，物塊不行能沿壁下滑，M仍相對(duì)車(chē)廂靜止，在豎直方向，M所受合外力為零，由平衡條件得f＝Mg，M所受的靜摩擦力不變；M受到的合外力不為零，豎直方向的合力不變，水平方向的合力增大，所以車(chē)廂與M的相互作用力增大，故A、D錯(cuò)誤，B、C正確．答案：BC14．解析：(1)以傘和運(yùn)動(dòng)員為探討對(duì)象，起先時(shí)速度較小，空氣阻力F小于重力G，v增大，F(xiàn)隨之增大，合力F合減小，傘和運(yùn)動(dòng)員一起做加速度a漸漸減小的加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)v足夠大，使F＝G時(shí)，F(xiàn)合＝0，a＝0，起先做勻速