2017-2018學(xué)年高一物理寒假作業(yè)第10天牛頓第二定律力學(xué)單位制新人教

1、考綱要求：II第10天牛頓第二定律力學(xué)單位制難易程度：如圖所示，一名消防隊(duì)員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著長為12m的豎立在地面上的鋼管往下滑。已知這名消防隊(duì)員的質(zhì)量為60kg,他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時(shí)速度恰好為零。如果他加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍，下滑的總時(shí)間為3s,g取10m/s2,那么該消防隊(duì)員A.下滑過程中的最大速度為4m/sB.加速與減速過程的時(shí)間之比為2:1C.加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為1:7D.加速與減速過程的位移之比為1:4【參考答案】Cvv【試題解析】A設(shè)下滑過程中白最大速度為V,則消防隊(duì)員下滑的總位移二=一11十今，22得到=故A錯(cuò)誤。

2、日設(shè)加速與減速過程的時(shí)間分別為3、t2,加速度大小I分別為ana2,則v=at1,v=a2t2,得到3：12=a2：a=1：2,故B錯(cuò)誤。C、由3：12=1：2,又11+t2=3s,得到11=1s,t2=2s,二丁二日22=4m/s2,根據(jù)牛頓第二定律得:A加速過程：mg-f1=ma,f1=mg-ma=2ro減速過程：f2-mg=ma,f2=mc+ma=14m所以如：f2=1：7,故C正確；D勻加速運(yùn)動(dòng)位移為：勺二，q,勻減速位移為：句二;與，所以加速與減速過程的位移之比為為X1：X2=t1：t2=1：2,故D錯(cuò)誤。故選Coxk/w【名師點(diǎn)睛】本題運(yùn)用牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合分析多過程問題

3、，也可以采用圖象法分析最大速度，根據(jù)動(dòng)能定理研究摩擦力關(guān)系。【知識(shí)補(bǔ)給】牛頓第二定律的理解同向性公式Fq一pm是矢量式，上-時(shí)刻，F(xiàn)合與a同向正比性ml時(shí)，瞬時(shí)性a與F合對應(yīng)同一日刻，即a為某時(shí)刻的加速度，F(xiàn)合為該時(shí)刻對應(yīng)的合外力因果性F合是產(chǎn)生a的原因，物體具有加速度是因?yàn)槲矬w受到了力同一性加速度a相對于同一慣性系（一般指地面）葭二勵(lì)窿中a、mF合對應(yīng)同一物體或同一系統(tǒng)W雙二用短中,各量統(tǒng)一使用國際單位獨(dú)立性作用于物體上的每一個(gè)力產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二定律物體的實(shí)際加速度等于每個(gè)力產(chǎn)生加速度的矢量和力和加速度在各個(gè)方向的分量也遵從牛頓第二定律局限性只適用于宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體，不適用于微

4、觀、高速運(yùn)動(dòng)的粒子物體的加速度必須是針對相對于地球靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系而言的國際單位制中基本物理量及單位基本物理量物理量符號單位名稱單位符號顧里m千克kg時(shí)間t秒s長度l米m電流I安培A熱力學(xué)單位T開爾文K物質(zhì)的量n,(u)摩爾mol發(fā)光強(qiáng)度I,(Iv)坎德拉cd如圖所示，小車M在恒力F作用下，沿水平地面做直線運(yùn)動(dòng)，由此可判斷A.若地面光滑，則小車一定受三個(gè)力作用B.若地面粗糙，小車也可以不受摩擦力作用C.若小車做勻速運(yùn)動(dòng)，則小車一定受四個(gè)力的作用D.若小車做勻速運(yùn)動(dòng)，則小車可能受三個(gè)力的作用崎要判斷一個(gè)物理關(guān)系式是否成立，有時(shí)不必作復(fù)雜的推導(dǎo)，只需分析式中各量的單位，就可判定有些表達(dá)式

5、是錯(cuò)誤的。在下面的實(shí)例中，某同學(xué)導(dǎo)出了四個(gè)不同的關(guān)系式，請你根據(jù)單位分析，確定其中必定錯(cuò)誤的選項(xiàng)。例：光滑水平面上有一質(zhì)量為M傾角為0的光滑斜面體，它的斜面上有另一質(zhì)量為m的物塊沿斜面下滑。關(guān)于下滑過程中物塊對斜面的壓力Fn、斜面的加速度aM及滑塊的加速度am,某同學(xué)得出的關(guān)系式必定錯(cuò)誤的是A 1一IC.如圖所示，在動(dòng)摩擦因數(shù)m幅gmsRM-隕虱n6MgsinSm帛6財(cái)-陽siti'Sw=0.2的水平面上有一個(gè)質(zhì)量m=lkg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成0=45。角的不可伸長的輕繩一端相連，此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，且水平面對小球的彈力恰好為零。在剪斷輕繩的瞬間（g取10m/s2）

6、。下列說法中正確的是A.小球受力個(gè)數(shù)不變B.小球立即向左運(yùn)動(dòng)，且a=8m/s2C.小球立即向左運(yùn)動(dòng)，且a=10m/s2D.苦剪斷的是彈簧，則剪斷瞬間小球加速度的大小a=10m/s2簪如圖所示，在平直路上行駛的一節(jié)車廂內(nèi)，用細(xì)線懸掛著一個(gè)小球，細(xì)線與豎直方向的夾角為0°水平地板上的O點(diǎn)在小球的正下方。當(dāng)細(xì)線被燒斷，小球落在地板上的P點(diǎn)A.P與O重合B.當(dāng)車向右運(yùn)動(dòng)時(shí)P在O點(diǎn)的右側(cè)C.當(dāng)車向右運(yùn)動(dòng)時(shí)P在O點(diǎn)的左側(cè)D.當(dāng)車向左運(yùn)動(dòng)時(shí)P在O點(diǎn)的右側(cè)如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊在水平面上撞向彈簧，當(dāng)滑塊將彈簧壓縮了X0時(shí)速度減小為0,然后彈簧又將滑塊向右推開。已知彈簧的勁度系數(shù)為k,滑塊與水平面間

7、的動(dòng)摩擦因數(shù)為,整個(gè)過程彈簧未超過彈性限度，則正確的是VjkivZZTTTTTZTTTTTZTWTZA.滑塊向左運(yùn)動(dòng)過程中，加速度先減小后增大B.滑塊向右運(yùn)動(dòng)過程中，始終做加速運(yùn)動(dòng)C.滑塊與彈簧接觸過程中，最大加速度為“D.滑塊向右運(yùn)動(dòng)過程中，當(dāng)滑塊離開彈簧時(shí)，滑塊的速度最大如圖所示，從某一高處自由下落的小球，落至彈簧上端并將彈簧壓縮到最短。問小球被彈簧彈起直至離開彈簧的過程中，小球的速度和所受合力變化情況是A.合力變大，速度變大B.合力變小，速度變大C.合力先變小后變大，速度先變大后變小D.合力先變大后變小，速度先變小后變大海如圖，AB兩球質(zhì)量相等，光滑斜面的傾角為e,圖甲中AB兩球用輕彈簧

8、相連,圖乙中AB兩球用輕桿相連，系統(tǒng)靜止時(shí)，擋板C與斜面垂直，彈簧、輕桿均與斜面平行，在突然撤去擋板的瞬間A.圖乙中AB兩球間桿的作用力為零B.圖乙中A球的加速度為gsin0C.圖甲中B球的加速度為2gsin0D.圖中B球的加速度為gsin0【參考答案】/ECAr等地面充清，小車可能受柬力、美拷力扭力尸：當(dāng)擔(dān)力尸在受克金旬的分量等于拿力肺，支持力等于立，又受兩外力，放具桀運(yùn)；B.等地至氏語,壬可輯史重力、支持力、拉力尸病摩尊力"當(dāng)支持力爭于拿計(jì)，學(xué)鏢力也等于零，斯左小卒也手以不受章案中七W,故B正礁：CD-若于卑以幻遑堆劫，則小車受力平衡p所以小車受重力、支持力.拄力會(huì)孽警力，的交一

9、霆受力小月的作同，故C正磷，D轉(zhuǎn)讀1散過BC.%JaA：等式右邊的gs日、sin日沒有單位，M、播的單位是kg,2的單位是m/p,代入后等式右邊單位是m/SJ；等式左邊的單位是故A項(xiàng)錯(cuò)誤。B：等式右邊的CQ5日51115沒有單位，逸的單位是kg,g的單位是mJ,代入后等式右邊單位是翅.mfd,即N;等式左邊的單位是N,故B項(xiàng)可能正確。CD:等式右邊的COS、SlIL沒有單位，M、透的單位是kg,2的單位是ffi/s2,代入后等式右邊單位是小/；等式左邊的單位是揖總。故CD兩項(xiàng)可能正確。綜上必定錯(cuò)誤的是A項(xiàng)?？認(rèn)BA、在剪斷輕繩前，小球受重力、繩子的拉力以及彈簧的彈力處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡得，

10、彈簧的彈力F=JMgtan45a=10x1N=10N；剪斷輕繩的瞬間，彈簧的彈力仍然為10N,小球此時(shí)受重力、支持力、彈簧彈力和摩擦力四個(gè)力作用，小球的受力個(gè)數(shù)發(fā)生改變，故A錯(cuò)誤；BC小球所受的最大靜摩擦力為/=溶g=Q.2*1QN=2N,根據(jù)牛g_f0_2頓第二定律得小球的加速度為口=-=,合力方向向左，所以向左m1運(yùn)動(dòng)，故B正確，C錯(cuò)誤；D剪斷彈簧的瞬間，輕繩對小球的拉力瞬間為零，此時(shí)小球所受的合力為零，則小球的加速度為零，故D錯(cuò)誤；故選BoH*CBC、由題意可知，車在做加速度方向向右的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)車向右運(yùn)動(dòng)時(shí)則是加速運(yùn)動(dòng)，線斷后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于車是加速的，故車的位移大于球的水平位移，P在O點(diǎn)

11、的左側(cè)，故C正確，B錯(cuò)誤；口當(dāng)車向左運(yùn)動(dòng)時(shí)則是減速運(yùn)動(dòng)，車的位移小于球的水平位移，P在O點(diǎn)的左側(cè)，故D錯(cuò)誤；A、不管車向右還是向左運(yùn)動(dòng)，P與O不會(huì)重合，故A錯(cuò)誤；故選Q專3cA、滑塊向左接觸彈簧的運(yùn)動(dòng)過程中，在水平方向上受到向右的彈簧的彈力和向右的摩擦力，在此過程中彈簧的彈力是逐漸增大的，彈力和摩擦力的合力與運(yùn)動(dòng)方向始終相反，物體做減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小一直增大，故A錯(cuò)誤。日滑塊向右接觸彈簧的運(yùn)動(dòng)是從彈簧壓縮量最大時(shí)開始的，此時(shí)受到水平向右的彈力和向左的摩擦力，開始時(shí)彈簧的彈力大于摩擦力，但當(dāng)彈簧伸長到一定程度，彈力和摩擦力大小相等，此后摩擦力大于彈力，所以滑塊向右接觸彈簧的運(yùn)動(dòng)過程中，是先加速

12、，后減速，故B錯(cuò)誤。C由對A的分析可知，當(dāng)彈簧的壓縮量為X0時(shí)，水平方向的合力為F=kx0+(1mg此時(shí)合力最大，由牛頓第二定律有:%流二£二員士生絲，故c正確。R在滑塊向右接觸彈簧的運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)彈簧的形變量為D錯(cuò)誤。故選C時(shí)，由胡克定律可得f=kx=mg此時(shí)彈力和摩擦力大小相等，方向相反，在水平方向上合外力為零，此時(shí)速度最大，之后物體開始做減速運(yùn)動(dòng)，故【點(diǎn)睛】解決此類問題，要正確的分析物體運(yùn)動(dòng)的過程及物體的受力情況，并會(huì)確定運(yùn)動(dòng)過程中的臨界點(diǎn)和分析在臨界點(diǎn)上的受力，當(dāng)物體接觸彈簧向右運(yùn)動(dòng)的過程中，開始是加速運(yùn)動(dòng)的，當(dāng)彈力和摩擦力相等時(shí)，加速度為零，之后摩擦力要大于彈力，物體開始做減速

13、運(yùn)動(dòng)。彈力和摩擦力相等時(shí)即為一個(gè)臨界點(diǎn)。小球效津矍潭名克至再開津黃的芝就白：垂寸一支廉千臺(tái)時(shí)，彈力大于英力！合力F上：津電的過程中，合才減小，加定更減，3俚是加速主的方面茍至度方向相同，做加冬運(yùn)動(dòng)，狗重力和彈力在等封，速度最大，之與，螢力大于勢力，合月方由省丁，合力增大，北忠度康大，包加這度的方向與建良方句相反，散忒遼運(yùn)動(dòng)，所以合力先交衣尋交大.寇嵬丘文丈導(dǎo)交工社C正冠,且BD魏侯口【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道加速度的變化由合力決定，速度的變化有加速度方向與速度方向關(guān)系決定，當(dāng)速度與加速度方向相同，做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度與加速度方向相反，做減速運(yùn)動(dòng)。嵯ABC撤去擋板前，對整體分析，擋板對B球的彈力大小為2m§i