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4.3牛頓第二定律課時(shí)作業(yè)新人教版必修第一冊(cè)

第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系3牛頓其次定律【基礎(chǔ)鞏固】1.一個(gè)物體質(zhì)量為2kg,在幾個(gè)力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)把一個(gè)大小為10N的力撤去,其他力保持不變,則該物體將()A.沿該力的方向起先做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度的大小是5m/s2B.沿該力的相反方向做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度的大小是5m/s2C.沿該力的方向做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D.由于慣性,物體仍保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)不變解析:物體剛起先處于靜止?fàn)顟B(tài),其所受合力為零,撤去一個(gè)大小為10N的力,則物體所受其他力的合力大小為10N,方向與撤去的10N的力方向相反,據(jù)牛頓其次定律可得a=Fm=5m/s2,則物體沿該力相反方向做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度大小為5m/s2答案:B2.(多選)質(zhì)量為1kg的物體在大小為3N和4N的兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下,在水平面上運(yùn)動(dòng)，物體的加速度可能是()A.5m/s2 B.7m/s2C.8m/s2 D.9m/s2答案:AB3.兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球,用兩條輕繩連接,處于平衡狀態(tài),如圖所示.現(xiàn)突然快速剪斷輕繩1,讓小球下落,在剪斷輕繩的瞬間,小球A、B的加速度分別用a1和a2表示,重力加速度為g,則 ()A.a1=g,a2=g B.a1=0,a2=2gC.a1=g,a2=0 D.a1=2g,a2=0答案:A4.雨滴從空中由靜止落下,若雨滴受到的空氣阻力隨雨滴下落速度的增大而增大,圖中能大致反映雨滴運(yùn)動(dòng)狀況的是 ()ABCD答案:C5.(多選)如圖所示,一輕質(zhì)彈簧一端固定在墻上的O點(diǎn),自由伸長(zhǎng)到B點(diǎn).今用一小物體把彈簧壓縮到A點(diǎn)(小物體與彈簧不連接),然后釋放,小物體能經(jīng)B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)而靜止,小物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ恒定,則下列說(shuō)法正確的是 ()A.物體從A到B速度越來(lái)越大B.物體從A到B速度先增大后減小C.物體從A到B加速度越來(lái)越小D.物體從A到B加速度先減小后增大答案:BD6.(多選)快遞分揀經(jīng)常利用傳送帶運(yùn)輸貨物.分揀員把一質(zhì)量為2kg的貨物輕放在水平傳送帶左端,傳送帶以恒定的速度v0=2m/s向右運(yùn)行(如圖),傳送帶左右兩端距離為4m,貨物與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,g取10m/s2,貨物可看作質(zhì)點(diǎn)處理,則貨物到達(dá)右端的時(shí)間t和速度v分別是 ()A.t=2.2s B.t=1.6s C.v=2m/s D.v=8m/s解析:該題是牛頓其次定律的應(yīng)用之傳送帶模型,依據(jù)該題型的分析解答方法,運(yùn)用牛頓其次定律和運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解即可.對(duì)放上傳送帶的貨物受力分析,應(yīng)用牛頓其次定律可得μmg=ma,解得貨物起先運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a=5m/s2;由速度位移公式可得v02-0=2ax1,解得貨物加速到與傳送帶速度相等時(shí)滑過(guò)的距離x1=0.4m<4m,所以貨物在傳送帶上先加速后勻速.貨物到達(dá)右端的速度v=v0=2m/s;貨物到達(dá)右端的時(shí)間t=v0a+x-答案:AC7.圖甲是高層建筑配備的救生緩降器材,遇到突發(fā)狀況時(shí),逃命者可以將平安帶系于腰部,通過(guò)鋼絲繩等平安著陸.如圖乙所示,某次演練中,逃命者從距地面72m高處,由靜止起先勻加速下滑27m,隨后以18m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),接著以大小為5m/s2加速度減速,到達(dá)地面時(shí)速度恰好為0.不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2.求:(1)勻加速下滑的加速度大小.(2)加速下滑時(shí)鋼絲繩對(duì)逃命者的拉力與重力的比值.甲乙解析:(1)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,知vm2=2a1x解得a1=6m/s2.(2)逃命者加速下滑時(shí),依據(jù)牛頓其次定律有mg-FT=ma1,解得FT=mg-ma1,則FT答案:(1)6m/s2(2)0.4【拓展提高】8.如圖所示,位于水平地面上的質(zhì)量為m的小木塊,在大小為F、方向與水平方向成α角的拉力作用下沿地面做勻加速運(yùn)動(dòng).若木塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則木塊的加速度為()A.FmB.Fcosαm解析:對(duì)物體受力分析可知,物體受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用,在水平方向有Fcosα-Ff=ma,豎直方向有mg=FN+Fsinα,滑動(dòng)摩擦力Ff=μFN,依據(jù)以上三式聯(lián)立可以求得a=Fcos答案:D9.(多選)質(zhì)量均為m的A、B兩球之間系著一根不計(jì)質(zhì)量的輕彈簧,放在光滑水平臺(tái)面上,A球緊靠墻壁,如圖所示.今用力F將B球向左推壓縮彈簧,平衡后,突然將力F撤去的瞬間()A.A的加速度為F2C.B的加速度為F2m解析:彈簧的彈力不能發(fā)生突變,對(duì)A球,F撤去前后受力不變,加速度始終為0,故選項(xiàng)B正確;對(duì)B球,撤去F后瞬間,彈簧彈力大小不突變,大小等于F,故B的加速度變?yōu)閍B=Fm答案:BD10.(多選)利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以探討快速改變的力的大小.試驗(yàn)時(shí)讓某消防員從一平臺(tái)上下落,自由下落2m后雙腳觸地,接著他用雙腿彎曲的方法緩沖,使自身重心又下降了0.5m,最終靜止.用這種方法獲得消防員受到地面沖擊力隨時(shí)間改變的圖線(xiàn)如圖所示.依據(jù)圖線(xiàn)所供應(yīng)的信息,下列推斷正確的是 ()A.t1時(shí)刻消防員的速度最大B.t2時(shí)刻消防員的速度最大C.t3時(shí)刻消防員的速度最大D.t4時(shí)刻消防員的加速度最小解析:由題圖知t1時(shí)刻消防員剛起先與地接觸.t1~t2時(shí)間內(nèi)消防員受到的沖擊力小于重力,合力方向向下,接著向下加速,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤.t2時(shí)刻,沖擊力大小等于消防員重力,加速度為0,速度最大,故選項(xiàng)B正確.t2~t4時(shí)間內(nèi)沖擊力大于重力,合力方向向上,消防員減速.t3時(shí)刻速度減至0,t4時(shí)刻消防員站穩(wěn),加速度為0,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確.答案:BD【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】11.如圖所示,質(zhì)量為m'的長(zhǎng)木板靜止在粗糙水平地面上,一個(gè)質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊,以某一水平初速度v0從左端沖上木板.從物塊沖上木板到物塊和木板達(dá)到共同速度的過(guò)程中,物塊和木板的v-t圖像分別如圖中的折線(xiàn)acd和bcd所示,a、b、c、d點(diǎn)的坐標(biāo)為a(0,10)、b(0,0)、c(4,4)、d(12,0).(1)物塊沖上木板做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度大小a1;木板起先做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度大小a2;達(dá)到相同速度后一起做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度大小a3.(2)物塊質(zhì)量m與長(zhǎng)木板質(zhì)量m'之比.解析:(1)由v-t圖像的物理意義可得,a1=1.5m/s2,a2=1m/s2,a3=0.5m/s2.(2)設(shè)物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為