1、【长江作业】2015-2016 学年高中物理 第 4 章 3 牛顿第二定律课时作业 新人教版必修 1 全员参与基础练1在光滑的水平桌面上，有一个静止的物体，给物体施以水平作用力，在力作用到物体上的瞬间，则( )A物体同时具有加速度和速度B物体立即获得加速度，速度仍为零C物体立即获得速度，加速度仍为零D物体的速度和加速度均为零【解析】 合外力与加速度是瞬时对应关系，所以在力作用到物体上的瞬间，物体立即获得加速度，但物体的速度还得从零开始增大，不可能立即具有速度，故 B 正确【答案】 B2力 F 作用于甲物体 m1时产生的加速度为 a1，此力 F 作用于乙物体 m2时产生的加速度为 a2，若将甲、
2、乙两个物体合在一起，仍受此力的作用，产生的加速度则是下列选项中的哪一个( )A. Ba1 a22 |a1 a2|2C. Da1a2a1 a2 a1 a2a1a2【解析】 力 F 作用于 m1时， F m1a1力 F 作用于 m2时， F m2a2力 F 作用于 m1 m2时， F( m1 m2)a3解得 a3 ，故选项 C 正确a1a2a1 a2【答案】 C3(2013新课标全国卷)一物块静止在粗糙的水平桌面上从某 时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用假设 物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力以a 表示物块的加速度大小， F 表示水平拉力的大小能正确描述 F 与 a 之间关系的图象是
3、( )【解析】 静摩擦力随外力而改变，当外力大于最大静摩擦力时，物体才产生加速度，可利用牛顿第二定律列方程求解物块受到拉力和摩擦力作用，根据牛顿第二定律F mg ma，当 F Ffmax时， a0；当 FFfmax时， a 与 F 成一次函数关系，故选项 C 正确【答案】 C4如图 4310 所示，长木板 A 的右端与桌边相齐，木板与桌面间 的动摩擦因数为 ，今用一水平恒力 F 将 A 推出桌边，在长木 板开始翻转之前，木板的加速度大小将会( )图 4310A逐渐减小B逐渐增大C不变D先减小后增大【解析】 长木板在开始翻转之前，所受的摩擦力是恒定不变的，由 F Ff ma 可知，木板的加速度大
4、小在此过程中也是不变的，故选项 C 正确【答案】 C5(多选)(2014山东高考)一质点在外力作用下做直线运动，其速度 v 随时间 t 变化的图象如图 4311.在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有( )图 4311A t1 B t2C t3 D t4【解析】 当合外力方向与速度方向相同时，质点做加速运动由 v t 图象可知，质点在 t1、 t3时刻做加速运动，在 t2、 t4时刻做减速运动故选项 A、C 正确，选项 B、D 错误【答案】 AC6(2014沈阳高一检测)一轻弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了 4 cm，再将重物向下拉 1 cm，然后放手，则在释放
5、瞬间重物的加速度是( g 取 10m/s2)( )A2.5 m/s 2 B7.5 m/s 2C10 m/s 2 D12.5 m/s 2【解析】 弹簧伸长量为 4 cm 时，重物处于平衡状态，故 mg kx 1；再将重物向下拉 1 cm，则弹簧的伸长量变为 x25 cm，在重物被释放瞬间，由牛顿第二定律可得k x2 mg ma；由以上两式解得 a2.5 m/s 2，故选项 A 正确【答案】 A7(2014武汉二中高一检测)如图 4312 所示，天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球，两小球均保持静止当突然剪断细绳的瞬间，上面小球 A 与下面小球 B 的加速度分别为(以向上为正方向)(
6、 )图 4312A a1 g a2 gB a12 g a20C a12 g a20D a10 a2 g【解析】 分别以 A、 B 为研究对象，分析剪断前和剪断时的受力剪断前 A、 B 静止，A 球受三个力：绳子的拉力 FT、重力 mg 和弹簧弹力 F， B 球受两个力：重力 mg 和弹簧弹力F.A 球： FT mg F0 B 球： F mg0 F F 解得 FT2 mg， F mg.剪断瞬间， A 球受两个力，因为绳无弹性，剪 断瞬间拉力不存在，而弹簧瞬间形状不可改变，弹力不变如图， A 球受重力 mg、弹簧的弹力 F，同理 B 球受重力 mg 和弹力 F.A 球： mg F ma1， B 球
7、： F mg ma2，解得 a12 g， a20，故 C 正确【答案】 C8(2015珠海高一检测)在 2012 年珠海航展中，歼10 的精彩表演再次为观众献上了视觉盛宴经查阅资料知，歼10 的质量为 m1.210 4kg，在跑道上滑行时发动机的推力为 F1.210 5N，歼10 受到的阻力为重力的 0.1 倍，求：图 4313(1)歼10 在跑道上滑行时的加速度 a 的大小(2)由静止开始加速滑行 5 s 时的速度【解析】 (1)由题意可知歼10 所受合外力：F 合 F F 阻 1.210 5N1.210 4100.1N1 .08105N由牛顿第二定律 F ma 得：a m/s29m/s 2
8、.Fm 1.081051.2104(2)5 s 后的速度：v v0 at059 m/s45 m/s.【答案】 (1)9 m/s 2 (2)45 m/s超越自我提升练9(多选)如图 4314 甲所示，地面上有一质量为 M 的重物，用力 F 向上提它，力F 变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示， 则以下说法中正确的 是( )甲 乙图 4314A当 F 小于图中 A 点值时，物体的重力 MgF，物体不动B图中 A 点值即为物体的重力值C物体向上运动的加速度和力 F 成正比D图线延长和纵轴的交点 B 的数值绝对值等于该地的重力加速度【解析】 当 0 F Mg 时，物体静止，即 A 正确；当 F
9、Mg 时，即能将物体提离地面，此时， F Mg Ma， a ， A 点表示的意义即为 F Mg，所以 B 正确；直线的斜率为 ，F MgM 1M故 B 点数值绝对值为 g，故 D 选项正确【答案】 ABD10质量为 m 的物体静止在粗糙的水平面上，当用水平推力 F 作用于物体上时，物体的加速度为 a，若作用力方向不变，大小变为 2F 时，物体的加速度为 a，则( )A a2 a B a a2 aC a2 a D a1.5 a【解析】 设摩擦力为 Ff，由牛顿第二定律得：Error!解得 a2 a，故 C 正确【答案】 C11一个质量为 20 kg 的物体，从斜面的顶端由静止匀加速滑下，物体与斜
10、面间的动摩擦因数为 0.2，斜面与水平面间的夹角为 37 (g 取 10 m/s2，sin370.8，cos370.6)(1)求物体沿斜面下滑过程中的加速度(2)给物体一个初速度，使之沿斜面上滑 ，求上滑的加速度【解析】 (1)沿斜面下滑时，物体受力如图由牛顿第二定律得：mgsin37 Ff ma1FN mgcos37又 Ff F N所以 a1 gsin37 g cos374.4 m/s 2，方向沿斜面向下(2)物体沿斜面上滑时，摩擦力沿斜面向下由牛顿第二定律得：mgsin37 Ff ma2联立得a2 gsin37 g cos 377.6 m/s 2，方向沿斜面向下【答案】 (1)4.4 m/
11、s 2，沿斜面向下 (2)7.6 m/s 2，沿斜面向下12自制一个加速度计，其构造是：一根轻杆，下端固定 一个小球，上端装在水平轴O 上，杆可在竖直平面内左右摆动，用白硬纸作为表面，放在杆摆动的平面上，并刻上刻度，可以直接读出加速度的大小和方向使用时，加速度计右端朝汽车前进的方向，如图4315 所示图 4315(1)硬纸上刻度线 b 在经过 O 点的竖直线上，则在 b 处应标的加速度数值是多少？(2)刻度线 c 和 O 点的连线与 Ob 的夹角为 30，则 c 处应标的加速度数值是多少？(3)刻度线 d 和 O 点的连线与 Ob 的夹角为 45.在汽车前进时，若轻杆稳定地指在 d处，则 0.
12、5 s 内汽车速度变化了多少？【解析】 (1)当轻杆与 Ob 重合时，小球所受合力为 0，其加速度为 0，车的加速度亦为 0，故 b 处应标的加速度数值为 0.(2)当轻杆与 Oc 重合时，以小球为研究对象，受力分析如图 所示根据力合成的平行四边形定则和牛顿第二定律得 mgtan ma1，解得 a1 gtan 9.8 m/s25.66 33m/s2.(3)若轻杆与 Od 重合，同理可得mgtan 45 ma2，解得 a2 gtan 459.8 m/s 2，方向水平向左，与速度方向相反所以在 0.5 s 内汽车速度应减少，减少量 v a2 t9.80.5 m/s4.9 m/s.【答案】 (1)0 (2)5.66 m/s 2 (3)减少了 4.9 m/s
