2024-2025學(xué)年高中物理第6章力與運(yùn)動(dòng)第2節(jié)牛頓第二定律作業(yè)含解析魯科版必修1

PAGE5-牛頓其次定律(時(shí)間：40分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．(多選)關(guān)于牛頓其次定律，下列說法中正確的是()A．加速度和力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，即加速度與力是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)改變、同時(shí)消逝的B．物體只有受到力的作用時(shí)，才有加速度，才有速度C．任何狀況下，加速度的方向總與合外力方向相同，也總與速度的方向相同D．當(dāng)物體受到幾個(gè)力的作用時(shí)，可把物體的加速度看成是各個(gè)力單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的各個(gè)加速度的矢量和AD[依據(jù)牛頓其次定律的瞬時(shí)性，選項(xiàng)A正確；物體只有受到力的作用時(shí)，才有加速度，但速度有無與物體是否受力無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；任何狀況下，加速度的方向總與合外力方向相同，但與速度的方向沒關(guān)系，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；依據(jù)牛頓其次定律的獨(dú)立性，選項(xiàng)D正確．]2．(多選)在牛頓其次定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F＝kma中，有關(guān)比例系數(shù)k的說法，正確的是()A．k的數(shù)值由F、m、a的數(shù)值確定B．k的數(shù)值由F、m、a的單位確定C．在國(guó)際單位制中k＝1D．在任何狀況下k都等于1BC[物理公式在確定物理量之間的數(shù)量關(guān)系的同時(shí)也確定了物理量的單位關(guān)系．在F＝kma中，只有m的單位取kg，a的單位取m/s2，F(xiàn)的單位取N時(shí)，k才等于1，即在國(guó)際單位制中k＝1，故B、C正確．]3．物體受10N的水平拉力作用，恰能沿水平面勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)撤去這個(gè)拉力后，物體將()A．勻速運(yùn)動(dòng)B．馬上停止運(yùn)動(dòng)C．產(chǎn)生加速度，做勻減速運(yùn)動(dòng)D．產(chǎn)生加速度，做勻加速運(yùn)動(dòng)C[物體在水平拉力作用下做勻速運(yùn)動(dòng)，說明物體受到一個(gè)與拉力等大反向的摩擦力的作用，當(dāng)撤去拉力后，在摩擦力作用下，物體產(chǎn)生一個(gè)向后的加速度，做勻減速運(yùn)動(dòng)，C正確．]4．如圖所示，一個(gè)鐵球從豎直在地面上的輕質(zhì)彈簧的正上方某處自由落下，接觸彈簧后將彈簧彈性壓縮．從它接觸彈簧起先到彈簧壓縮到最短的過程中，小球的速度和受到的合外力的改變狀況是()A．合力變小，速度變小B．合力變小，速度變大C．合力先變小后變大，速度先變小后變大D．合力先變小后變大，速度先變大后變小D[鐵球接觸彈簧前，做自由落體運(yùn)動(dòng)，有一向下的速度．鐵球接觸彈簧后，在整個(gè)壓縮彈簧的過程中，僅受重力G和彈簧彈力F的作用．起先壓縮時(shí)，彈簧的彈力F小于物體的重力G，合外力向下，鐵球向下做加速運(yùn)動(dòng)．但隨著鐵球向下運(yùn)動(dòng)，彈簧形變量增大，彈力隨之增大，合外力減小，加速度減小，但速度增大．當(dāng)彈簧彈力增至與重力相等的瞬間，合力為零，加速度為零，速度最大．此后，彈簧彈力接著增大，彈力大于重力，合力向上且漸漸增大，加速度向上且漸漸增大，直至鐵球速度漸漸減小為零，此時(shí)彈簧壓縮量最大．]5．如圖所示，質(zhì)量為m＝10kg的物體在水平面上向左運(yùn)動(dòng)，物體與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2．與此同時(shí)物體受到一個(gè)水平向右的推力F＝20N的作用，則物體產(chǎn)生的加速度大小和方向是(g取10m/s2)()A．0 B．4m/s2，水平向右C．2m/s2，水平向左 D．2m/s2，水平向右B[取向右為正方向，由牛頓其次定律得F＋f＝ma，而f＝μmg，解得a＝eq\f(F＋μmg,m)＝4m/s2，故物體的加速度大小是4m/s2，方向水平向右，B正確．]6．如圖所示，有一箱裝得很滿的土豆，以肯定的初速度在動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的水平地面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)其他外力及空氣阻力，則中間一質(zhì)量為m的土豆A受到其他土豆對(duì)它的作用力大小應(yīng)是()A．mg B．μmgC．mgeq\r(1＋μ2) D．mgeq\r(1－μ2)C[土豆A受力如圖，在水平方向上土豆具有和箱子共同的水平加速度a，由牛頓其次定律知：a＝μg，土豆A的合外力F1＝μmg．豎直方向上土豆A所受重力F2＝mg，所以其他土豆對(duì)它的作用力的大小F＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))＝mgeq\r(1＋μ2)．]二、非選擇題(14分)7．一個(gè)靜止在水平地面上的物體質(zhì)量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面對(duì)右運(yùn)動(dòng)，物體與水平地面間的滑動(dòng)摩擦力是4.2N．求物體在4s末的速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移．解析：由牛頓其次定律得：F－f＝ma所以物體的加速度a＝eq\f(F－f,m)＝eq\f(6.4－4.2,2)m/s2＝1.1m/s2物體在4s末的速度v＝at＝1.1×4m/s＝4.4m/s4s內(nèi)發(fā)生的位移s＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×1.1×16m＝8.8m．答案：4.4m/s8.8m一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)1．一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體，在5個(gè)共點(diǎn)力的作用下保持靜止．若同時(shí)撤消其中大小分別為15N和10N的兩個(gè)力，其余的力保持不變，此時(shí)該物體的加速度大小可能是()A．2m/s2 B．3m/s2C．12m/s2 D．15m/s2BC[剩余的三個(gè)力的合力與大小為15N和10N的兩個(gè)力的合力等大反向，合力范圍為5N≤F≤25N，則加速度的范圍為2.5m/s2≤a≤12.5m/s2，選項(xiàng)B、C正確．]2．(多選)“兒童蹦極”中，拴在腰間左右兩側(cè)的是彈性極好的橡皮繩．質(zhì)量為m的小明，如圖所示，靜止懸掛時(shí)(小明兩側(cè)繩長(zhǎng)相同)，兩橡皮繩的拉力大小均恰為mg，若此時(shí)小明左側(cè)橡皮繩斷裂，則小明此時(shí)()A．速度為零B．加速度a＝g，沿原斷裂繩的方向斜向下C．加速度a＝g，沿未斷裂繩的方向斜向上D．加速度a＝g，方向豎直向下AB[速度不能發(fā)生突變，左側(cè)橡皮繩斷裂瞬間，小明速度為零，選項(xiàng)A正確；斷裂前，F(xiàn)T左＝FT右＝mg，受力分析如圖所示．橡皮繩形變量比較大，不會(huì)發(fā)生突變，斷裂瞬間，F(xiàn)T右與mg合力沿?cái)嗔牙K的反向延長(zhǎng)線，大小等于mg，選項(xiàng)B正確．]3．如圖所示，A、B為兩個(gè)相同物塊，由輕質(zhì)彈簧k和細(xì)線l相連，懸掛在天花板上處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將l剪斷，則在剛剪斷時(shí)，A、B的加速度大小aA、aB分別為()A．a(chǎn)A＝0，aB＝0 B．a(chǎn)A＝0，aB＝gC．a(chǎn)A＝g，aB＝g D．a(chǎn)A＝g，aB＝0C[剪斷細(xì)線前物塊A受重力、細(xì)線豎直向下的拉力和彈簧豎直向上的拉力，細(xì)線的拉力等于mg，由平衡條件可知彈簧對(duì)物塊A的拉力等于2mg，剛剪斷細(xì)線時(shí)，物塊A受到彈簧豎直向上的拉力和重力，由于彈簧的形變沒有改變，彈簧對(duì)物塊A的作用力仍為2mg，所以物塊A受到的合力方向豎直向上，大小為mg，aA＝eq\f(F,m)＝eq\f(mg,m)＝g，方向豎直向上；剛剪斷細(xì)線時(shí)，物塊B只受重力作用，加速度aB為重力加速度g，方向豎直向下．]4．(多選)一質(zhì)量為m＝1kg的物體在水平恒力F作用下水平運(yùn)動(dòng)，1s末撤去恒力F，其v-t圖象如圖所示，則恒力F和物體所受阻力f的大小是()A．F＝8N B．F＝9NC．f＝2N D．f＝3NBD[撤去恒力F后，物體在阻力作用下運(yùn)動(dòng)，由v-t圖象可知，1～3s內(nèi)物體的加速度為3m/s2，由牛頓其次定律f＝ma可知，阻力f＝3N；由圖象可知在0～1s內(nèi)其加速度為6m/s2，由牛頓其次定律F－f＝ma′，可求得F＝9N．B、D正確．]二、非選擇題(本題共2小題，共26分)5．(13分)如圖所示，沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向37°，球和車廂相對(duì)靜止，球的質(zhì)量為1kg．求：(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)車廂運(yùn)動(dòng)的加速度；(2)懸線對(duì)球的拉力．解析：(1)球和車廂相對(duì)靜止，它們的運(yùn)動(dòng)狀況相同，小球受力分析如圖所示，由牛頓其次定律得：mgtan37°＝ma，解得a＝7.5m/s2，即車廂的加速度大小為7.5m/s2，方向?yàn)樗较蛴遥?2)懸線對(duì)球的拉力F＝eq\f(mg,cos37°)＝1.25mg＝12.5N，方向沿繩向上．答案：見解析6．(13分)大連某條道路上，規(guī)定車輛行駛速度不得超過30km/h，在一次交通事故中，肇事車是一輛卡車，測(cè)得這輛車緊急剎車(車輪被抱死)時(shí)留下的剎車痕跡長(zhǎng)為7.6