高中物理 第四章 牛顿运动定律 4_3 牛顿第二定律练习（含解析）新人教版必修1

按照“坚持问题导向、突出整改落实、推动各项工作、完善制度机制”的原则，直面问题，剖析原因，查找症结，增强“四个意识”，切实把全面从严治党要求贯彻落实到农业工作的各个方面4.3 牛顿第二定律课后巩固作业时间：45分钟一、单项选择题1关于力的单位“牛”，下列说法不正确的是()A“牛”这个单位是由质量为1 kg的物体所受重力为9.7 N这个规定定下来的B“牛”这个力的单位是根据在牛顿第二定律Fkma中取k1时定下来的C1 N就是使质量为1 kg的物体产生1 m/s2加速度的力D质量是1 kg的物体所受的重力是9.8 N，并不是规定的，而是根据牛顿第二定律Fma得到的结果2如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N的完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg的物块在水平地面上当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为10 N当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为8 N这时小车运动的加速度大小是()A2 m/s2 B4 m/s2C6 m/s2 D8 m/s23.竖直向上射出的子弹，达到最高点后又返回原处，若子弹运动受到的空气阻力与速度的大小成正比，则整个过程中，加速度大小的变化是()A始终变大 B始终变小C先变大后变小 D先变小后变大4.如图所示，一个铁球从竖直在地面上的轻质弹簧的正上方某处自由落下，接触弹簧后将弹簧弹性压缩从它接触弹簧开始到弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度和受到的合外力的变化情况是()A合力变小，速度变小B合力变小，速度变大C合力先变小后变大，速度先变小后变大D合力先变小后变大，速度先变大后变小5.如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为M的木板B处于静止状态，现有一个质量为m的木块A从B的左端以初速度v03 m/s开始水平向右滑动，已知M>m.用和分别表示木块A和木板B的图象，在木块A从B的左端滑到右端的过程中，下面关于二者速度v随时间t的变化图象，其中可能正确的是()二、多项选择题6关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是()A公式Fma中，各量的单位可以任意选取B某一瞬间的加速度只取决于这一瞬间物体所受的合外力，而与这之前或之后的受力无关C公式Fma中，a实际上是作用于物体上的每一个力所产生的加速度的矢量和D物体的运动方向一定与它所受合外力的方向一致7关于物体所受合力、加速度、速度间的关系，下列说法中正确的是()A物体的速度越大，则物体的加速度越大，所受合力也越大B物体的速度为零，则物体的加速度一定为零，所受合力也为零C物体的速度为零，加速度可能很大，所受的合力也可能很大D物体的速度很大，加速度可能为零，所受的合力也可能为零8一个质量为2 kg的物体，在5个共点力的作用下保持静止若同时撤消其中大小分别为15 N和10 N的两个力，其余的力保持不变，此时该物体的加速度大小可能是()A2 m/s2 B3 m/s2C12 m/s2 D15 m/s2答案1A根据牛顿第二定律Fkma中k1、m1 kg、a1 m/s2时的力叫做“一个单位的力”，后人为了纪念牛顿把这个“1个单位的力”，即1 kg·m/s2的力叫做1牛顿，用符号“1 N”表示，故选项B、C正确，A错误地面附近的重力加速度g约为9.8 m/s2，因此根据牛顿第二定律Fma可知，地面附近1 kg的物体重力约为9.8 N，并不是规定的，故选项D正确2B因弹簧的弹力与其形变量成正比，当弹簧测力计甲的示数由10 N变为8 N时，其形变量减少，则弹簧测力计乙的形变量必增大，且甲、乙两弹簧测力计形变量变化的大小相等，所以弹簧测力计乙的示数应为12 N物体在水平方向所受到的合外力为FF乙F甲4 N根据牛顿第二定律，得物块的加速度大小为a m/s24 m/s2.3B子弹在上升过程中，重力和空气阻力都向下，根据牛顿第二定律得，a1，子弹的速度减小，加速度也减小；子弹在下降过程中，空气阻力向上，根据牛顿第二定律可得，a2，子弹的速度增大，加速度减小，故B项正确4D铁球接触弹簧前，做自由落体运动，有一向下的速度铁球接触弹簧后，在整个压缩弹簧的过程中，仅受重力G和弹簧弹力F的作用开始压缩时，弹簧的弹力F小于物体的重力G，合外力向下，铁球向下做加速运动但随着铁球向下运动，弹簧形变量增大，弹力随之增大，合外力减小，加速度减小，但速度增大当弹簧弹力增至与重力相等的瞬间，合力为零，加速度为零，速度最大此后，弹簧弹力继续增大，弹力大于重力，合力向上且逐渐增大，加速度向上且逐渐增大，直至铁球速度逐渐减小为零，此时弹簧压缩量最大5C木块A滑上木板B，木块A做匀减速直线运动，木块B做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得，aAg，aB，已知M>m，则aA>aB.图线斜率的绝对值大于图线斜率的绝对值，而且木块A的速度不可能比B的小，如果B足够长，最终二者速度相等，故选项C正确6BCF、m、a必须选取国际单位制中的单位，才可写成Fma的形式，否则比例系数k1，所以选项A错误；牛顿第二定律描述的是某一时刻合外力与加速度的对应关系，它既表明F、m、a三者在数值上的对应关系，同时也表明合外力的方向与加速度的方向是一致的，即矢量对应关系，而与速度方向不一定相同，所以选项B正确，D错误；由力的独立作用原理可知作用在物体上的每个力都将各自产生一个加速度，与其他力的作用无关，物体的加速度是每个力所产生的加速度的矢量和，故选项C正确7CD根据牛顿第二定律表达式Fma和加速度公式a可知：加速度与合力存在对应关系，一个确定的物体，加速度越大，则物体所受合力越大，加速度与物体的速度变化率有关，而与物体的速度无关综上所述，排除A、B，选C、D.8BC剩余的三个力的合力与大小为15 N和10 N的两个力的合力等大反向，合力范围为5 NF25 N，则加速度的范围为2.5 m/s2a12.5 m/s2，选项B、C正确三、非选择题9假设雨点下落过程中受到的空气阻力与雨点的横截面积S成正比，与雨点下落的速度v的平方成正比，即fkSv2(其中k为比例系数)雨点接近地面时近似看做匀速直线运动，重力加速度为g.若把雨点看做球形，其半径为r，设雨点的密度为，则每个雨点最终的运动速度vm_(用、r、g、k表示)，雨点的速度达到vm时，雨点的加速度a_.10如图甲所示，质量m1 kg的物体沿倾角37°的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图乙所示已知sin37°0.6，cos37°0.8，g10 m/s2.求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数；(2)比例系数k.11.如图所示，一质量为1 kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面的夹角为30°.现使小球在F20 N的竖直向上的拉力作用下，从A点由静止出发向上运动，已知直杆与小球之间的动摩擦因数.(1)求小球运动的加速度a1.(2)若F作用1.2 s后撤去，则小球上滑过程中距A点的最大距离sm为多少？(3)若从撤去力F开始计时，则小球经多长时间通过距A点上方2.25 m处的B点？12.如图所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下如果人和滑板的总质量m60 kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为0.5，斜坡的倾角37°，斜坡与水平滑道间平滑连接，在整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度g取10 m/s2.(sin37°0.6，cos37°0.8)(1)求人从斜坡上滑下的加速度大小；(2)若由于场地的限制，水平滑道BC的最大距离为L20.0 m，则人在斜坡上滑下的距离AB应不超过多少？答案9.g解析：当fmg时，雨点达到最大速度vm，则有kSvmg即kr2vr3g，解得vm由牛顿第二定律得mgfma即mgkS2ma，可得mgma，故ag.10(1)0.25(2)0.84 kg/s解析：从题图乙中我们可以看出，物体的速度为零时加速度为4 m/s2，加速度为零时速度为5 m/s，在这两个特殊位置分别列方程即可求出动摩擦因数和比例系数k.(1)在初始时刻，风对物体的作用力为零，根据牛顿第二定律有mgsinmgcosma0由题图知a04 m/s2解得0.25.(2)在v5 m/s时，物体的加速度为零，此时物体受力平衡，有mgsinNkvcos0，Nmgcoskvsin0解得k0.84 kg/s.11(1)2.5 m/s2(2)2.4 m(3)0.75 s解析：(1)以小球为研究对象进行受力分析，根据牛顿第二定律得沿杆方向：Fsin30°mgsin30°fma1垂直于杆方向：Fcos30°mgcos30°N0又fN，解得a12.5 m/s2.(2)刚撤去F时，小球的速度为v1a1t13 m/s小球的位移s1t11.8 m撤去力F后，小球向上滑动时有mgsin30°mgcos30°ma2，解得a27.5 m/s2因此小球上滑的时间t20.4 s上滑的位移s2t20.6 m故小球上滑过程中距A点的最大距离为sms1s22.4 m.(3)若小球在上滑阶段通过B点，则sABs1v1t3a2t解得经历的时间为t30.2 s(t30.6 s舍去)若小球在下滑阶段通过B点，下滑时根据牛顿第二定律得mgsin30°mgcos30°ma3，解得a32.5 m/s2因此小球由距A点最大距离处下滑到B点的过程中有smsABa3t，解得t4 s故经历的时间为t2t4 s0.75 s.12(1)2 m/s2(2)50 m解析：(1)人在斜坡上的受力情况如图所示，设人从斜坡上滑下的加速度为a1，由牛顿第二定律得mgsinFf1ma1，FN1mgcos0又Ff1FN1解得人滑下的加速度大小为a1g(sincos)10×(0.60.5×0.8)2 m/s2(2)人在水平滑道上的受力情况如图所示，由牛顿第二定律得Ff2ma2，FN2mg0又Ff2FN2解得人在水平滑道上运动的加速度大小为a2g5 m/s2设从斜坡上滑下的距离为LAB，对AB段和BC段，根据匀变速直线运动的规律有v202a1LAB,0v22a2L解得LAB50 m.全面推进我局在党的政治建设、思想建设、组织建设、作风建设、纪律建设和夺取反腐败斗争以及县委重大决策部署贯彻落实情况等方面存在的问题的整改落实