2024-2025學(xué)年高中物理第四章3牛頓第二定律練習(xí)含解析新人教版必修1

PAGEPAGE103牛頓其次定律基礎(chǔ)鞏固1(多選)下列對于牛頓其次定律的表達(dá)式F=ma及其變形公式的理解中,正確的是()A.由F=ma可知,物體所受的合外力與物體的質(zhì)量成正比,與物體的加速度成反比B.由m=C.由a=D.由m=解析:a、m、F三個(gè)物理量的確定關(guān)系是力F和質(zhì)量m確定了加速度a,而加速度a不能確定力的大小或質(zhì)量的大小。若知道物體的受力大小和加速度大小,由m=答案:CD2物體在與其初速度始終共線的合外力F的作用下運(yùn)動。取v0方向?yàn)檎?合外力F隨時(shí)間t的改變狀況如圖所示,則在0~t1這段時(shí)間內(nèi)()A.物體的加速度先減小后增大,速度也是先減小后增大B.物體的加速度先增大后減小,速度也是先增大后減小C.物體的加速度先減小后增大,速度始終在增大D.物體的加速度先減小后增大,速度始終在減小解析:由a=Fm知答案:C3靜止在光滑水平面上的物體,受到一個(gè)水平拉力,在力剛起先作用的瞬間,下列說法正確的是()A.物體馬上獲得加速度和速度B.物體馬上獲得加速度,但速度仍為零C.物體馬上獲得速度,但加速度仍為零D.物體的速度和加速度均為零解析:由牛頓其次定律的同時(shí)性可知,力作用的瞬時(shí)即可獲得加速度,但速度仍為零。答案:B4搬運(yùn)工人沿粗糙斜面把一個(gè)物體拉上卡車,當(dāng)力沿斜面對上,大小為F時(shí),物體的加速度為a1;若保持力的方向不變,大小變?yōu)?F時(shí),物體的加速度為a2,則()A.a1=a2 B.a1<a2<2a1C.a2=2a1 D.a2>2a1解析:a1=F-Ffm,a答案:D5一個(gè)小孩從滑梯上滑下的運(yùn)動可看作勻加速直線運(yùn)動。第一次小孩單獨(dú)從滑梯上滑下,加速度為a1。其次次小孩抱上一只小狗后再從滑梯上滑下(小狗不與滑梯接觸),加速度為a2。則()A.a1=a2 B.a1<a2 C.a1>a2 D.無法推斷解析:以滑梯上的孩子為探討對象,受力分析并正交分解如圖所示。x方向:mgsinα-Ff=may方向:FN-mgcosα=0x、y方向聯(lián)系:Ff=μFN由上列各式解得a=g(sinα-μcosα)與質(zhì)量無關(guān),A正確。答案:A6在水平地面上有一質(zhì)量為2kg的物體,物體在水平拉力F的作用下由靜止起先運(yùn)動,10s后拉力大小減為F(1)物體受到的拉力F的大小;(2)物體與地面之間的動摩擦因數(shù)。解析:0~10s間物體加速度大小a1=Δv10~14s間物體加速度大小a2=Δv依據(jù)牛頓其次定律有F-μmg=ma1μmg-F3=ma2,可得μ=0.答案:(1)8.4N(2)0.347如圖所示,水平恒力F=20N,把質(zhì)量m=0.6kg的木塊壓在豎直墻上,木塊離地面的高度h=6m。木塊從靜止起先向下做勻加速運(yùn)動,經(jīng)過2s到達(dá)地面。求:(1)木塊下滑的加速度a的大小;(2)畫出木塊的受力示意圖;(3)木塊與墻壁之間的滑動摩擦因數(shù)(g取10m/s2)。解析:(1)由h=12at2得(2)如圖所示。(3)由牛頓其次定律a=得μ=答案:(1)3m/s2(2)見解析(3)0.218如圖所示,質(zhì)量m=1kg的球穿在斜桿上,斜桿與水平方向成30°角,球與桿之間的動摩擦因數(shù)μ=3解析:球受到重力mg、桿的支持力FN、桿的摩擦力Ff和豎直向上的拉力四個(gè)力的作用(如圖所示),建立直角坐標(biāo)系,則由牛頓其次定律得Fsin30°-mgsin30°-Ff=maFcos30°=mgcos30°+FNFf=μFN聯(lián)立以上各式即可解得a=2.5m/s2。答案:2.5m/s2實(shí)力提升1一物體做直線運(yùn)動的v-t圖像如圖甲所示,則圖乙中能正確反映物體所受合力F隨時(shí)間改變狀況的是()甲乙解析:在0~2s內(nèi),物體做勻加速直線運(yùn)動,2~4s內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動,4~6s內(nèi)物體做反方向的勻加速直線運(yùn)動,且2~6s內(nèi)物體的加速度相同,6~8s內(nèi)物體做反方向的勻減速直線運(yùn)動,綜上可知選項(xiàng)B正確。答案:B2三個(gè)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)均相同?，F(xiàn)用大小相同的外力F沿如圖所示的方向分別作用在1和2上,用1A.a1=a2=a3 B.a1=a2,a2>a3C.a1>a2,a2<a3 D.a1>a2,a2>a3答案:C3A、B兩球的質(zhì)量均為m,兩球之間用輕彈簧相連,放在光滑的水平地面上,A球左側(cè)靠墻。用力F向左推B球?qū)椈蓧嚎s,如圖所示。然后突然將力F撤去,在撤去力F的瞬間,A、B兩球的加速度分別為()A.0,0 B.C.0,D解析:彈簧處于壓縮狀態(tài)時(shí),水平方向B球受到力F和彈簧的彈力F1的作用而靜止,有F=F1,A球受到彈簧的彈力F1'和墻壁的彈力F2的作用而靜止,且F1'=F2。撤去力F的瞬間,A球仍受到彈簧的彈力F1'和墻壁的彈力F2的作用,加速度a1=0;B球只受到彈力F1的作用,加速度a2=答案:C4兩個(gè)物體A和B,質(zhì)量分別為m1和m2,相互接觸地放在光滑水平面上,如圖所示,對物體A施以水平的推力F,則物體A對物體B的作用力等于()A.BC.F D.解析:對A、B整體分析,有F=(m1+m2)a,解得a=Fm1+m2。設(shè)A、B間的彈力為FN,以B為探討答案:B★5如圖所示,質(zhì)量為m的小球用水平輕彈簧系住,并用傾角為30°的光滑木板AB托住,小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)木板AB突然向下撤離的瞬間,小球的加速度大小為()A.0 B.C.g D.解析:撤離木板瞬間,小球所受重力和彈簧彈力沒變,二者合力大小等于撤離前木板對球的支持力FN,由于FN=mgcos30答案:B★6物塊從某一高度自由落下,落在豎直于地面的輕彈簧上,如圖所示,在A點(diǎn)物塊起先與彈簧接觸,到B點(diǎn)時(shí)物塊速度變?yōu)榱?則:物塊從A到B運(yùn)動過程中,下列說法正確的是()A.始終勻加速 B.始終勻減速C.加速度先增加后減小 D.加速度先減小后增加解析:物塊從A處下降到B處的過程中,起先階段彈簧的彈力小于物體的重力,合力向下,小球向下加速;隨著彈力的增大,合外力減小,加速度減小;當(dāng)彈簧的彈力和物體的重力相等時(shí),加速度為零,之后彈力大于重力,小球起先減速,直至減為零。由于彈力越來越大,因此加速度增大,物體先做加速度減小的加速運(yùn)動,再做加速度增大的減速運(yùn)動,故D正確,A、B、C錯誤。答案:D★7如圖所示,一個(gè)物體從光滑斜面的頂端由靜止起先下滑,傾角θ=30°,斜面靜止不動,重力加速度g取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=解析:(1)依據(jù)牛頓其次定律得mgsinθ=ma1所以a1=gsinθ=10×12m/s2=5m/s(2)物體受重力、支持力和摩擦力,依據(jù)牛頓其次定律得mgsinθ-Ff=ma2FN=mgcosθFf=μFN聯(lián)立解得a2=gsinθ-μgcosθ=2.5m/s2。答案:(1)5m/s2(2)2.5m/s2★8如圖所示,一質(zhì)量m=5kg的物體靜止在水平地面上,在斜向上的恒力F的拉動下,起先向右運(yùn)動。已知力F=50N,物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,力F與水平方向的夾角θ=37°。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)(1)求地面對物體的支持力的大小;(2)求力F作用5s時(shí)物體的速度的大小;(3)假如力F作用5s后撤去,則物體在從靜止起先運(yùn)動的15s內(nèi)通過的位移是多大?解析:對物體受力如圖所示,以加速度的方向?yàn)閤軸正方向,建立坐標(biāo)系。(1)y軸上受力平衡,有FN+F1=mgF1=Fsinθ聯(lián)立解得FN=20N。(2)x軸上,物體做勻加速直線運(yùn)動,設(shè)加速度大小為a1,依據(jù)牛頓其次定律有F2-Ff=ma1F2=Fcosθ而Ff=μFN解得a1