2018-2019版物理新同步课堂必修1课时分层作业15 牛顿第二定律
2019年秋高中物理人教版必修1同步课时作业(系列一)： 第四章第3节 牛顿第二定律 Word版含答案
牛顿第二定律[基础题]1．由牛顿第二定律F＝ma可知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当用很小的力去推很重的桌子时，却推不动，这是因为( )A．牛顿第二定律不适用于静止的物体B．桌子加速度很小，速度增量也很小，眼睛观察不到C．推力小于桌子所受到的静摩擦力，加速度为负值D．桌子所受的合力为零，加速度为零2．下列说法中正确的是( )A．物体的速度为零时，合力一定为零B．物体所受的合力为零时，速度一定为零C．物体所受的合力减小时，速度一定减小D．物体所受的合力减小时，加速度一定减小3．在牛顿第二定律的表达式F＝kma中，有关比例系数k的下列说法中正确的是( ) A．在任何情况下k都等于1B．k的数值由质量、加速度和力的大小决定C．k的数值由质量、加速度和力的单位决定D．在国际单位制中k＝14．一个质量为2 kg的物体同时受到两个力的作用，这两个力的大小分别为2 N和6 N，当两个力的方向发生变化时，物体的加速度大小可能为( )A．1 m/s2B．2 m/s2C．3 m/s2D．4 m/s25．初始静止在光滑水平面上的物体，受到一个逐渐减小的水平力的作用，则这个物体运动情况为( )A．速度不断增大，但增大得越来越慢B．加速度不断增大，速度不断减小C．加速度不断减小，速度不断增大D．加速度不变，速度先减小后增大6．一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为F、方向如图1所示的力去推它，使它以加速度a向右运动．若保持力的方向不变而增大力的大小，则( )图1A．a变大B．a不变C．a变小D．因为物块的质量未知，故不能确定a变化的趋势7．质量为m＝5 kg的物体放在光滑的水平面上，当用水平力F1＝6 N作用在物体上时，物体的加速度为多大？若再作用一个水平力F2＝8 N，且F1、F2在同一水平面内，F1垂直于F2，此时物体的加速度为多大？[能力题]8.如图2所示，质量为20 kg的物体，沿水平面向右运动，它与水平面间的动摩擦因数为0.1，同时还受到大小为10 N的水平向右的力F的作用，则该物体(g取10 m/s2)( )图2A．受到的摩擦力大小为20 N，方向向左B．受到的摩擦力大小为20 N，方向向右C．运动的加速度大小为1.5 m/s2，方向向左D．运动的加速度大小为0.5 m/s2，方向向左9.如图3所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进．突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是( )图3g2－a2A．m B．mag2＋a2C．m D．m(g＋a)10．如图4所示，一个小球从竖直立在地面上的轻质弹簧正上方某处自由下落，从小球与弹簧接触开始到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是( )图4A ．加速度和速度均越来越小，它们的方向均向下B ．加速度先变小后变大，方向先向下后向上；速度越来越小，方向一直向下C ．加速度先变小后变大，方向先向下后向上；速度先变大后变小，方向一直向下D ．以上均不正确11.如图5所示，质量为m 的滑块在水平面上撞向弹簧，当滑块将弹簧压缩了x 0时速度减小为0，然后弹簧又将滑块向右推开．已知弹簧的劲度系数为k ，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程弹簧未超过弹性限度，则( )图5A ．滑块向左运动过程中，始终做减速运动B ．滑块向右运动过程中，始终做加速运动C ．滑块与弹簧接触过程中，最大加速度为kx 0＋μmg mD ．滑块向右运动过程中，当弹簧形变量x ＝时，滑块的速度最大μmg k12.如图6所示，质量为1 kg 的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，物体受到大小为20 N 与水平方向成37°斜向下的推力F 作用时，沿水平方向做匀加速直线运动，求物体加速度的大小．(g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图613.如图7所示，一木块沿倾角θ＝37°的光滑斜面自由下滑．g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.图7(1)求木块的加速度大小．(2)若木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，求木块加速度的大小．[探究与拓展题]14．一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，弹簧床对运动员的弹力F的大小随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图8所示．重力加速度g取10 m/s2，试结合图象，求运动员在运动过程中的加速度的最大值．图8答案1．D 2.D 3.CD 4.BCD 5.AC 6.A7．1.2 m/s2 2 m/s2 8.AD 9.C 10.C 11．ACD 12.5 m/s213．(1)6 m/s2 (2)2 m/s2 14.40 m/s2。
4.3 《牛顿第二定律》—【新教材】人教版(2019)高中物理必修必修第一册同步练习
4．3《牛顿第二定律》练习题（附答案）1．下列关于力和运动关系的几种说法中，正确的是()A．物体所受合力的方向，就是物体加速度的方向B．物体所受合力的方向，就是物体运动的方向C．物体所受合力不为零，则其加速度一定不为零D．物体所受合力变小时，物体一定做减速运动2.如图所示，物体P以一定的初速度v沿光滑水平面向右运动，与一个右端固定的轻质弹簧相撞，并被弹簧反向弹回．若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律，那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中()A．P的加速度大小不断变化，方向也不断变化B．P的加速度大小不断变化，但方向只改变一次C．P的加速度大小不断变化，当加速度数值最大时，速度最小D．有一段过程，P的加速度逐渐增大，速度也逐渐增大3．质量为m的物体，放在粗糙的水平面上，受水平推力F的作用，产生加速度a，物体所受到的摩擦力为f，当水平推力变为2F时()A．物体所受的摩擦力变为2fB．物体的加速度等于2aC．物体的加速度小于2aD．物体的加速度大于2a4．如图所示，位于水平地面上的质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做匀加速运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度为()A. F/MB. F cosα/MC. (F cosα－μMg)/MD. F cosα－μ(Mg－F sinα)]/M5．根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是()A．物体加速度的大小跟它的质量、受到的合力无关B．物体所受合外力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度C．物体加速度的大小跟它所受的作用力中的任一个的大小成正比D．当物体质量改变但其所受合外力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比6．如图1所示，一小球自空中自由落下，与正下方的直立轻质弹簧接触，直至速度为零的过程中，关于小球运动状态的下列几种描述中，正确的是A．接触后，小球作减速运动，加速度的绝对值越来越大，速度越来越小，最后等于零B．接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其速度先增加后减小直到为零C．接触后，速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处，加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处D．接触后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方7．力F1单独作用于一个物体时，物体具有的加速度大小为2 m/s2，力F2单独作用于同一物体时，物体具有的加速度大小为4 m/s2，当F1、F2共同作用于该物体时，物体具有的加速度大小可能是()A．2 m/s2B．4 m/s2C．6 m/s2D．8 m/s28．如图所示，A、B两个物体通过一轻弹簧相连，已知m A＝1 kg，m B＝2 kg.现对A施加一大小为3 N的水平恒力F，使它们一起沿粗糙的水平地面向右做匀速运动，某时刻突然撤去力F，此时A、B两物体的加速度分别为a A、a B，则()A．a A＝a B＝0B．a A＝a B＝1 m/s2，方向水平向左C．a A＝3 m/s2，方向水平向左，a B＝0D．a A＝3 m/s2，方向水平向右，a B＝1.5 m/s2，方向水平向左9．在水平地面上放有一三角形滑块，滑块斜面上有另一小滑块正沿斜面加速下滑，若三角形滑块始终保持静止，如图2所示．则地面对三角形滑块A．有摩擦力作用，方向向右B．有摩擦力作用，方向向左C．没有摩擦力作用D．条件不足，无法判断10．放在光滑水平面上的物体，在水平拉力F的作用下以加速度a运动，现将拉力F改为2F（仍然水平方向），物体运动的加速度大小变为a′．则A．a′=aB．a＜a′＜2aC．a′=2aD．a′＞2a二、非选择题11.一个物体从光滑斜面的顶端由静止开始下滑，斜面长10 m，倾角θ＝30°，斜面静止在粗糙的水平地面上，物体的质量m＝0.4 kg，重力加速度g＝10 m/s2，则物体下滑过程的加速度为________m/s2，物体从光滑斜面顶端下滑到底端，要用________s.12．如图所示，一自动电梯与水平面之间夹角θ＝30°，当电梯加速向上运动时，人对梯面的压力是其重力的6/5，则人与梯面之间的摩擦力是其重力的_________倍。
高中物理(新人教版)必修第一册同步习题：牛顿第二定律(同步习题)【含答案及解析】
第四章运动和力的关系3牛顿第二定律基础过关练题组一对牛顿第二定律的理解1.(2019甘肃武威中学高一上期末)下列对牛顿第二定律及表达式F=ma的理解,正确的是()A.在牛顿第二定律公式F=kma中,比例系数k的数值在任何情况下都等于1B.合力方向、速度方向和加速度方向始终相同C.由F=ma可知,物体受到的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比D.物体的质量与所受的合外力、运动的加速度无关2.(2019广西南宁八中高一上期末)在光滑水平面上,一个质量为m的物体,受到的水平拉力为F。
物体由静止开始做匀加速直线运动,经过时间t,物体的位移为s,速度为v,则()A.由公式a=vt可知,加速度a由速度的变化量和时间决定B.由公式a=Fm可知,加速度a由物体受到的合力和物体的质量决定C.由公式a=v 22s可知,加速度a由物体的速度和位移决定D.由公式a=2st2可知,加速度a由物体的位移和时间决定题组二牛顿第二定律的简单应用3.(2019北京四中高一上期末)质量不同的甲、乙两辆实验小车,在相同的合外力的作用下,甲车产生的加速度为2m/s2,乙车产生的加速度为6m/s2,则甲车的质量是乙车的()A.13B.3倍 C.12倍 D.1124.(2019陕西西安长安一中高一上月考)(多选)力F1单独作用在物体A上时产生的加速度a1大小为10m/s2,力F2单独作用在物体A上时产生的加速度a2大小为4 m/s2,那么,力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度a的大小可能是() A.5m/s2 B.2m/s2C.8m/s2D.6m/s25.如图所示,质量为2kg的物块沿水平地面向左运动,水平向右的恒力F的大小为10N,物块与地面间的动摩擦因数为0.2,g取10m/s2。
取水平向左为正方向,则物块的加速度为()A.-7m/s2B.3m/s2C.-3m/s2D.5m/s26.如图所示,质量分别为2m和3m的两个小球置于光滑水平面上,且固定在劲度系数为k的轻质弹簧的两端。
2018-2019版物理新同步课堂必修1 第4章 6 用牛顿运动定律解决问题(一)
6用牛顿运动定律解决问题(一)[知识梳理]一、牛顿第二定律的作用确定了运动和力的关系，把物体的运动情况与受力情况联系起来．二、两类基本问题(1)已知物体的受力情况，由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学规律确定物体的运动情况．(2)已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律确定物体所受的力．[基础自测]1．思考判断(1)物体的加速度方向就是其运动方向．(×)(2)同一个物体，其所受合外力越大，加速度越大．(√)(3)同一个物体，其所受合外力越大，运动越快．(×)(4)对于任何运动物体，它在任何一段时间内的平均速度都等于该段时间初、末速度的平均值．(×) 2．(多选)一质量为m的雨滴在下落过程中，加速度越来越小，最后雨滴将以某一速度匀速下降，在雨滴下降的过程中，下列说法中正确的是()A．雨滴受到的阻力恒定B．雨滴受到的阻力越来越大C．雨滴受到的阻力越来越小D．雨滴先做变加速运动，再做匀速运动BD[由mg－f＝ma，可知若加速度越来越小，则阻力越来越大，故选项B 正确，A、C错误；加速度发生变化，就叫变加速运动，故选项D正确．] 3．A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上，若两物体的质量m A>m B，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离x A与x B相比为()【导学号：84082150】A．x A＝x B B．x A>x BC．x A<x B D．不能确定A[由F f＝μmg＝ma得a＝μg，故A、B两物体的加速度相同，又据运动学公式v20＝2ax知x＝v 2 02a，故两物体滑行的最大距离x A＝x B，故A正确．][合作探究·攻重难]已知的条件下，判断出物体的运动状态或求出物体的速度和位移．2．解题思路3．解题步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力图．(2)根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力(包括大小和方向)．(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度．(4)结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需求的运动学参量——任意时刻的位移和速度，以及运动轨迹等．质量为4 kg 的物体放在与水平面成30°角、足够长的粗糙斜面底端，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝33，作用在物体上的外力与斜面平行，随时间变化的图象如图4-6-1所示，外力作用在物体上的时间共8 s ，根据所给条件(sin 30°＝12，cos 30°＝32，g 取10 m/s 2)求：图4-6-1(1)物体所受的摩擦阻力为多大？(2)物体在0～4 s 内的加速度为多少？运动的位移为多少？(3)物体从运动到停止走过的总位移为多少？思路点拨：①外力作用在物体上的时间共8 s ，在4 s ～6 s 内和10 s 以后物体不再受外力F 作用．②物体在不同时间段受力情况不同，运动规律也不同．【解析】 (1)如图，对物体进行受力分析可得：G 1＝mg sin 30°＝20 NF N ＝G 2＝mg cos 30°＝20 3 NF f ＝μF N ＝33×20 3 N ＝20 N.(2)由牛顿第二定律可得，0～4 s 内物体的加速度：a ＝F －G 1－F f m＝5 m/s 2 4 s 时的速度：v 1＝at ＝20 m/s0～4 s 内位移：x 1＝12at 2＝40 m.(3)4～6 s内拉力为0，物体匀减速运动，加速度：a′＝－G1－F fm＝－20－204m/s2＝－10 m/s2物体运动2 s速度恰好减为0，通过的位移：x2＝v t＝202×2 m＝20 m6～10 s和0～4 s运动相同，x3＝x1＝40 m10～12 s和4～6 s运动相同，x4＝x2＝20 m由于G1＝F f，故12 s后物体将静止在斜面上物体运动的总位移：x＝x1＋x2＋x3＋x4＝120 m.【答案】(1)20 N(2)5 m/s240 m(3)120 m应用牛顿第二定律解题时求合力的方法(1)合成法物体只受两个力的作用产生加速度时，合力的方向就是加速度的方向，解题时要求准确作出力的平行四边形，然后运用几何知识求合力F合．反之，若知道加速度方向就知道合力方向．(2)正交分解法当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，通常用正交分解法解答，一般把力正交分解为加速度方向和垂直于加速度方向的两个分量．即沿加速度方向：F x＝ma，垂直于加速度方向：F y＝0.[针对训练]1．如图4-6-2所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为0.5，现用一个F＝20 N、与水平方向成30°角的恒力斜向上拉物体．经过3 s ，该物体的位移为多少？(g 取10 m/s 2)【导学号：84082151】图4-6-2【解析】 对物体进行受力分析如图所示．物体受重力mg ，地面的支持力F N ，滑动摩擦力F f 和力F .将力F 正交分解，则F y ＝F sin 30°＝10 N ，F x ＝F cos 30°≈17.3 N ．沿y 轴方向有mg－F y －F N ＝0，沿x 轴方向有F x －F f ＝ma ，又因为F f ＝μF N ，联立以上三式，解得a ≈0.58 m/s 2.根据运动学公式得x ＝12at 2＝12×0.58×32 m ＝2.61m.【答案】 2.61 m况(如物体的运动性质、速度、加速度或位移)已知的条件下，要求得出物体所受的力．2．解题思路3．解题步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动过程分析，并画出受力图和运动草图．(2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度．(3)根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力．(4)根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力．在游乐场，有一种大型游乐设施跳楼机，如图4-6-3所示，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，提升到离地最大高度64 m 处，然后由静止释放，开始下落过程可认为自由落体运动，然后受到一恒定阻力而做匀减速运动，且下落到离地面4 m高处速度恰好减为零．已知游客和座椅总质量为1 500 kg，下落过程中最大速度为20 m/s，重力加速度g取10 m/s2.求：图4-6-3(1)游客下落过程的总时间；(2)恒定阻力的大小．思路点拨：①游客和座椅自由落体运动的末速度为下落过程的最大速度．②游客和座椅下落的总高度为64 m－4 m＝60 m.【解析】(1)设下落的最大速度为v m＝20 m/s由v2m＝2gh1v m＝gt1可知，游客下落过程中自由落体过程对应的时间t1＝2 s下落高度h1＝20 m设游客匀减速下落过程的高度为h2，加速度为a2则v2m＝2a2h2h2＝64 m－4 m－h1＝40 m可得a2＝5 m/s2由v m－a2t2＝0可得游客匀减速下落的时间t2＝4 s游客下落过程的总时间t＝t1＋t2＝6 s.(2)设匀减速过程中所受阻力大小为F f由牛顿第二定律可得：F f－mg＝ma2解得F f＝m(a2＋g)＝2.25×104 N.【答案】(1)6 s(2)2.25×104 N从运动情况确定受力的两点提醒(1)由运动学规律求加速度，要特别注意加速度的方向，从而确定合外力的方向，不能将速度的方向和加速度的方向混淆．(2)题目中所求的力可能是合力，也可能是某一特定的力，求合力时，则F合＝ma，求某一分力时根据力的合成或分解列式求解．[针对训练]2.用细线将篮球拴在升降机光滑的侧壁上，当升降机加速下降时，出现如图4-6-4所示的情形．四位同学对此现象做出了分析与判断，其中可能正确的是()图4-6-4A．升降机的加速度大于g，侧壁对球无挤压B．升降机的加速度小于g，侧壁对球有挤压C．升降机的加速度等于g，侧壁对球无挤压D．升降机的加速度等于g，侧壁对球有挤压C[当升降机加速下降时，加速度等于g，则球在竖直方向上仅受重力，拉力为零，由于球在水平方向上平衡，可知侧壁对球无挤压，故C正确，D错误．当升降机加速下降时，加速度大于g，球受重力，绳子的拉力，由于水平方向上平衡，则侧壁对球有弹力，即侧壁对球有挤压，故A错误．当升降机加速下降时，加速度小于g，不会出现如图所示的情况，球会在悬点下方，故B错误．][当堂达标·固双基]1．(多选)一物体在几个力的共同作用下处于静止状态，现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零，又马上使其恢复到原值(方向不变)，则()【导学号：84082152】A．物体始终向西运动B．物体先向西运动后向东运动C．物体的加速度先增大后减小D．物体的速度先增大后减小AC[除向东的力外，其他力的合力F′一定向西，且大小恒定，则物体的加速度a＝F′－Fm，因为F先减后增，所以加速度先增后减，故选项C正确；由于向西的力始终比向东的力大，故加速度一直向西，与速度同向，所以物体也一直向西做加速运动，故选项A正确，B、D错误．]2．如图4-6-5所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力()图4-6-5A．方向向左，大小不变B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，大小不变D．方向向右，逐渐减小A[对于多个物体组成的系统，若系统内各个物体具有相同的运动状态，应优先选取整体法分析，再采用隔离法求解．取A、B系统整体分析有f＝μ(m A＋m B)g＝(m A＋m B)a，a＝μg，B与A具有相同的运动状态，取B为研究对象，由牛顿第二定律有f AB＝m B a＝μm B g＝常数，物块B做速度方向向右的匀减速运动，故其加速度方向向左．]3．物体甲、乙原来静止于光滑水平面上．从t＝0时刻开始，甲沿水平面做直线运动，速度随时间变化如图4-6-6甲所示；乙受到如图乙所示的水平拉力作用．则在0～4 s的时间内()甲乙图4-6-6A．甲物体所受合力不断变化B．甲物体的速度不断减小C．2 s末乙物体改变运动方向D．2 s末乙物体速度达到最大D[对于甲物体，由v-t图线可知，其加速度恒定，合力恒定，选项A错误；甲物体的速度先减小为零，再逐渐增大，选项B错误；对于物体乙，由题图乙可知，合力先逐渐减小为零，再反向逐渐增大，因而物体乙先做加速度减小的加速运动，t＝2 s时速度达到最大，然后做加速度增大的减速运动，t＝4 s时速度减小为零，选项C错误，D正确．]4．如图4-6-7所示，截面为直角三角形的木块置于粗糙的水平地面上，其倾角θ＝30°.现木块上有一质量m＝1.0 kg的滑块从斜面下滑，测得滑块在0.40 s 内速度增加了1.4 m/s，且知滑块滑行过程中木块处于静止状态，重力加速度g 取10 m/s2，求：图4-6-7(1)滑块滑行过程中受到的摩擦力大小；(2)滑块滑行过程中木块受到地面的摩擦力大小及方向.【导学号：84082153】【解析】(1)由题意可知，滑块滑行的加速度a＝ΔvΔt＝1.40.40m/s2＝3.5 m/s2.对滑块受力分析，如图甲所示，根据牛顿第二定律得mg sin θ－F f＝ma，解得F f ＝1.5 N.甲乙(2)根据(1)问中的滑块受力示意图可得F N＝mg cos θ.对木块受力分析，如图乙所示，根据牛顿第三定律有F N′＝F N，根据水平方向上的平衡条件可得F f地＋F f cos θ＝F N′sin θ，解得F f地≈3.03 N，F f地为正值，说明图中标出的方向符合实际，故摩擦力方向水平向左．【答案】(1)1.5 N(2)3.03 N方向水平向左。
人教版物理必修一课时分层作业18用牛顿运动定律解决问题(一)含解析
课时分层作业(十八)(时间：40分钟分值：100分)[合格基础练]一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是15 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.75，该路段限速60 km/h，g取10 m/s2，则汽车刹车前的速度以及是否超速的情况是() A．速度为7.5 m/s，超速B．速度为15 m/s，不超速C．速度为15 m/s，超速D．速度为7.5 m/s，不超速B[设汽车刹车后滑动时的加速度大小为a，由牛顿第二定律得：μmg＝ma，解得a＝μg.由匀变速直线运动的速度位移关系式v20＝2ax，可得汽车刹车前的速度为v0＝15 m/s＝54 km/h<60 km/h，所以不超速，因此B正确．]2．用30 N的水平外力F拉一静止在光滑水平面上的质量为20 kg的物体，力F作用3 s后消失，则第5 s末物体的速度和加速度分别是() A．v＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2B．v＝4.5 m/s，a＝1.5 m/s2C．v＝4.5 m/s，a＝0D．v＝7.5 m/s，a＝0C[前3 s物体由静止开始做匀加速直线运动，由牛顿第二定律知a0＝Fm＝3020m/s2＝1.5 m/s2,3 s末物体的速度为v＝a0t＝1.5×3 m/s＝4.5 m/s；3 s后，力F消失，加速度立即变为0，物体做匀速直线运动，所以5 s末的速度仍是3 s末的速度，即4.5 m/s，加速度为a＝0，故C正确．]3．一个雨滴质量为m，自云层中由静止落下，在空气中竖直下落，受到的空气阻力F f的大小与其下落速率v成正比，比例系数为k，即F f＝k v.用g表示重力加速度，下列说法正确的是()A．雨滴做匀加速直线运动B．雨滴下落的最大加速度小于gC．雨滴下落的最大速度可能为mg/k D．雨滴可能做减速运动C[由牛顿第二定律得雨滴下落加速度a＝mg－k vm，v从0开始逐渐增大，开始时a＝g，随速度的增大，a逐渐减小，至mg＝k v时a减小到0，速度不再变化，故雨滴在下落过程中，先做加速度减小的加速运动，后做匀速直线运动，选项A、B、D错误；若雨滴下落高度足够高，即雨滴在落地前能做匀速运动，则雨滴的最大速度为v m＝mgk，选项C正确．]4．如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N，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()A．2 m/s2B．4 m/s2C．6 m/s2D．8 m/s2B[当弹簧测力计甲的示数变为8 N时，弹簧测力计乙的示数变为12 N，这时物块所受的合力为4 N．由牛顿第二定律F＝ma得物块的加速度a＝Fm＝4 m/s2，故选项B正确．]5．质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动，如图所示，a、b分别表示物体不受拉力作用和受到水平拉力作用时的v-t图线，则拉力和摩擦力之比为()A．9∶8 B．3∶2C．2∶1 D．4∶3B[由题可知，图线a表示的为仅受摩擦力时的运动图线，加速度大小a1＝1.5 m/s2；图线b表示的为受水平拉力和摩擦力的运动图线，加速度大小为a2＝0.75 m/s2；由牛顿第二定律得ma1＝F f，ma2＝F－F f，解得F∶F f＝3∶2，B正确．]6.用细线将篮球拴在升降机光滑的侧壁上，当升降机加速下降时，出现如图所示的情形．四位同学对此现象做出了分析与判断，其中可能正确的是()A．升降机的加速度大于g，侧壁对球无挤压B．升降机的加速度小于g，侧壁对球有挤压C．升降机的加速度等于g，侧壁对球无挤压D．升降机的加速度等于g，侧壁对球有挤压C[当升降机加速下降时，加速度等于g，则球在竖直方向上仅受重力，拉力为零，由于球在水平方向上平衡，可知侧壁对球无挤压，故C正确，D错误．当升降机加速下降时，加速度大于g，球受重力，绳子的拉力，由于水平方向上平衡，则侧壁对球有弹力，即侧壁对球有挤压，故A错误．当升降机加速下降时，加速度小于g，不会出现如图所示的情况，球会在悬点下方，故B错误．]二、非选择题(14分)7．如图所示，一质量为m＝100 kg的箱子静止在水平面上，与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5.现对箱子施加一个与水平方向成θ＝37°角的拉力，经t1＝10 s 后撤去拉力，又经t2＝1 s箱子停下来．sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.求：(1)拉力F大小；(2)箱子在水平面上滑行的位移x.[解析](1)撤去拉力前，箱子受重力mg、支持力F N、拉力F、摩擦力F f作用，设运动加速度为a1，根据牛顿运动定律有：F N＋F sin θ－mg＝0F f＝μF NF cos θ－F f＝ma1撤去拉力后，箱子受重力mg 、支持力F ′N 、摩擦力F ′f 作用，设运动加速度为a 2，根据牛顿运动定律有：－μmg ＝ma 2a 1t 1＋a 2t 2＝0解方程，代入数据得：F ＝500 N.(2)撤去拉力前，箱子做匀加速运动：x 1＝12a 1t 21撤去拉力后，箱子做匀减速运动：x 2＝a 1t 12·t 2解方程，代入数据得：x ＝x 1＋x 2＝27.5 m.[答案] (1)500 N (2)27.5 m[等级过关练]一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1．某物理兴趣小组用频闪照相机测小球在竖直上抛过程中受到的空气阻力．将一质量为m 的小球靠近墙面竖直向上抛出，用频闪照相机记录了全过程，图甲和图乙分别是上升过程和下降过程的频闪照片，O 是运动的最高点．设小球所受阻力大小不变，则小球受到的阻力大小约为( )A.14mg B.13mg C.12mg D ．mg C [根据Δx ＝aT 2，推导可得上升阶段与下降阶段的加速度之比a 上a 下＝31，又根据牛顿第二定律，上升阶段mg ＋f ＝ma 上，下降阶段mg －f ＝ma 下，由以上各式可得f ＝12mg ，选项C 正确．] 2．如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．图中v、a、F f 和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．其中正确的是()A B C DC[物体在斜面上受重力、支持力、摩擦力作用，其摩擦力大小为F f1＝μmg cos θ，物体做初速度为零的匀加速直线运动，其v-t图象为过原点的倾斜直线，a-t图象为水平直线，故A、B错；物体的x-t图象应为两段曲线，D错；物体到达水平面后，所受摩擦力F f2＝μmg>F f1，做匀减速直线运动，所以正确选项为C.] 3．如图所示，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为v0时刚好能推动该物块．已知风对物块的推力F正比于S v2，其中v为风速、S为物块迎风面积．当风速变为2v0时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块，则该物块的质量为()A．64m B．8mC．32m D．4mA[设物块受水平面的支持力为F N，摩擦阻力为F f，正方体棱长为a，物块被匀速推动，根据平衡条件，有F＝F fF N＝mg其中F＝kS v20＝ka2v20m＝ρa3则F f＝μF N＝μmg＝μρa3g解得a＝k v20μρg当风速变为2v0时，则能推动的物块边长为原来的4倍，则体积为原来的64倍，质量为原来的64倍，选项A正确．]4．某同学在家中玩用手指支撑盘子的游戏，如图所示，设该盘子的质量为m，手指与盘子之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法中正确的是()A．若手支撑着盘子一起水平向右匀速运动，则手对盘子有水平向左的静摩擦力B．若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动，则手对盘子的作用力大小为mgC．若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动，则手对盘子的作用力大小为(mg)2＋(μmg)2D．若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动，要使得盘子相对手指不发生滑动，则加速度最大为μgD[若手支撑着盘子一起水平向右匀速运动，则盘子水平方向受合力为零，则手对盘子没有静摩擦力作用，选项A错误；若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动，则手对盘子有竖直向上的支持力mg和水平向右的静摩擦力，因加速度未知，不能确定静摩擦力大小，选项B、C错误；若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动，要使得盘子相对手指不发生滑动，静摩擦力最大时加速度最大，则μmg ＝ma m，解得a m＝μg，则加速度最大为μg，选项D正确．]二、非选择题(本题共2小题，共26分)5．(12分)某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角θ＝30°，传送带两端A、B的距离L＝10 m，传送带以v＝5 m/s 的恒定速度匀速向上运动．在传送带底端A轻放上一质量m＝5 kg的货物，货物与传送带间的动摩擦因数μ＝32.求货物从A端运送到B端所需的时间．(g取10m/s2)[解析]以货物为研究对象，由牛顿第二定律得μmg cos 30°－mg sin 30°＝ma，解得a＝2.5 m/s2货物匀加速运动时间t1＝va＝2 s货物匀加速运动位移x1＝12at21＝5 m然后货物做匀速运动，运动位移x2＝L－x1＝5 m匀速运动时间t2＝x2v＝1 s货物从A到B所需的时间t＝t1＋t2＝3 s.[答案] 3 s6．(14分)为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1<s0)处分别放置一个挡板和一面小旗，如图所示．训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗．训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处．假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1.重力加速度大小为g.求：(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数；(2)满足训练要求的运动员的最小加速度．[解析](1)设冰球的质量为m，冰球与冰面之间的动摩擦因数为μ，冰球的加速度为a，则－μmg＝ma，a＝－μg所以2as0＝v21－v20①解得μ＝v20－v212gs0. ②(2)冰球到达挡板时，满足训练要求的运动员中，刚好到达小旗处的运动员的加速度最小．设这种情况下，冰球和运动员的加速度大小分别为a1和a2，所用的时间为t.由运动学公式得v20－v21＝2a1s0 ③v0－v1＝a1t ④s 1＝12a 2t 2 ⑤ 联立③④⑤式得a 2＝s 1(v 1＋v 0)22s 20. ⑥[答案] (1)v 20－v 212gs 0 (2)s 1(v 1＋v 0)22s 20。
新人教版高中物理必修第一册课时作业5：4.3牛顿第二定律
4．3 牛顿第二定律1.(多选)下列对牛顿第二定律的表达式F ＝ma 及其变形公式的理解，正确的是( ) A ．由F ＝ma 可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比 B ．由m ＝Fa 可知，物体的质量与其所受的合力成正比，与其运动的加速度成反比C ．由a ＝Fm 可知，物体的加速度与其所受的合力成正比，与其质量成反比D ．由m ＝Fa 可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力而求出2.(多选)对牛顿第二定律的理解正确的是( )A ．牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用B ．合力产生的加速度，可认为作用于物体上的每个力所产生的加速度的矢量和C ．加速度的方向总跟合外力的方向一致D ．当外力停止作用时，加速度随之消失3.如图所示，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．当突然剪断细绳时，上面的小球A 与下面的小球B 的加速度为( )A ．a A ＝g ，aB ＝g B ．a A ＝g ，a B ＝0C ．a A ＝2g ，a B ＝0D ．a A ＝0，a B ＝g4.(多选)光滑斜面上，当系统静止时，挡板C 与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，A 、B 质量相等．在突然撤去挡板的瞬间( )甲乙A．两图中两球加速度均为g sin θB．两图中A球的加速度均为零C．图甲中B球的加速度为2g sin θD．图乙中B球的加速度为g sin θ5.搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F时，物体的加速度为a1;若保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a2，则()A.a1=a2B.a1<a2<2a1C.a2=2a1D.a2>2a16.一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之间关系的图像是()7.一个物体受到4 N的力作用时，产生的加速度是2 m/s2，那么这个物体在6 N的力作用下，产生的加速度大小是()A.1 m/s2B.3 m/s2C.5 m/s2D.6 m/s28.如图所示，在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体，物体与壁间的动摩擦因数为μ，要使物体不下滑，车厢前进的加速度至少应为(重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A.μgB.C.D.g9.用30 N的水平外力F拉一个静止在光滑水平面上的、质量为20 kg的物体，力F作用3 s后消失．则第5 s末物体的速度和加速度分别是()A. v =4.5 m/s，a=1.5 m/s2B. v =7.5 m/s，a=1.5 m/s2C. v =4.5 m/s，a=0D. v =7.5 m/s，a=010.一个质量为m的物体被竖直向上抛出，在空中运动过程所受的空气阻力大小为F f，求该物体在上升和下降过程中的加速度．11.如图所示，质量为1 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，物体受到大小为20 N、与水平方向成37°角斜向下的推力F作用时，沿水平方向做匀加速直线运动，求物体加速度的大小．(g取10 m/s2，sin 37°取0.6，cos 37°取0.8)12.民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口，发生意外情况的飞机着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊组成的斜面，机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上．若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0 m，构成斜面的气囊长度为5.0 m，要求紧急疏散时，乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0 s．(取g=10 m/s2)则：(1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大?(2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少?--☆参考答案☆--1.[[答案]]CD[[解析]]牛顿第二定律的表达式F＝ma表明了各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可以求第三个量；物体的质量由物体本身决定，与受力无关；物体所受的合力，是由物体和与它相互作用的物体共同产生的，与物体的质量和加速度无关；由a＝Fm可知，物体的加速度与所受合外力成正比，与其质量成反比．综上分析知，选项A、B错误，C、D正确．2.[[答案]]BCD[[解析]]力是产生加速度的原因，A项因果关系颠倒，故A错误；合力产生的加速度与每个分力产生的加速度的合加速度是相同的，只是矢量合成的先后差别，故B正确；a与F 的方向时时刻刻都相同，故C正确；加速度与外力是瞬时对应关系，外力停止作用，加速度同时消失，故D正确．3.[[答案]]C[[解析]]先分析整体平衡(细绳未剪断)时，A和B的受力情况．如图所示，A球受重力、弹簧弹力F1及绳子拉力F2；B球受重力、弹簧弹力F1′，且F1′＝mg，F1＝F1′.剪断细绳瞬间，F2消失，但弹簧尚未收缩，仍保持原来的形态，F1不变，故B球所受的力不变，此时a B＝0，而A球的加速度为a A＝mg＋F1m＝m＋mm g＝2g，方向竖直向下．4.[[答案]]CD[[解析]]撤去挡板前，对整体分析，挡板对B球的弹力大小为2mg sin θ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受合力为零，加速度为零，B球所受合力为2mg sin θ，加速度为2g sin θ.图乙中杆的弹力突变为零，A、B球所受合力均为mg sinθ，加速度均为g sin θ，故C、D正确，A、B错误．5.[[答案]]D[[解析]]设总的阻力为F ′，第一次拉时F -F ′=ma 1，式子两边同乘以2，得2F -2F ′=m ·2a 1，第二次拉时，2F -F ′=ma 2，比较两个式子可以看出a 2>2a 1，所以D 正确．6.[[答案]]C[[解析]]物块在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用，根据牛顿第二定律，有当F ≤F f max时，a =0，当F >F f max 时，F =ma +F f max ，C 正确．7.[[答案]]B[[解析]]根据牛顿第二定律得F =ma ,m == kg=2 kg ．则a ′== m/s 2=3 m/s 2．B 正确,A 、C 、D 错误．8.[[答案]]B[[解析]]设物体的质量为m ,在竖直方向上有mg =F f ,F f 为摩擦力．在临界状态下,F f =μF N ,F N为物体所受的水平弹力．又由牛顿第二定律得F N =ma ．由以上各式得加速度a =,故B 正确．9.[[答案]]C[[解析]]由牛顿第二定律得力F 作用时物体的加速度a ==m/s 2=1.5 m/s 2，力F 作用3 s 时速度大小为v =at =1.5×3 m/s=4.5 m/s ，而力F 消失后，其速度不再变化，物体加速度为零，C 正确．10.[[答案]][[解析]]由牛顿第二定律知：物体上升过程的加速度： a 1＝F f ＋mg m ＝g ＋F f m ，方向竖直向下．物体下降过程的加速度：a 2＝mg －F f m ＝g －F fm ，方向竖直向下．11.[[答案]]5 m/s 2[[解析]]取物体为研究对象，受力分析如图所示，建立直角坐标系．水平方向上：F cos 37°－F f＝ma ①竖直方向上：F N＝mg＋F sin 37°②又因为：F f＝μF N ③联立①②③解得：a＝5 m/s2.12.[[答案]](1)2.5 m/s2(2)0.92[[解析]](1)乘客在气囊组成的斜面的受力示意图如图所示，h=4.0 m，L=5.0 m，t=2.0 s，斜面倾角为θ，则sin θ==0.8，cos θ==0.6设乘客沿气囊下滑过程的加速度至少为a，则L=at2，解得a==2.5 m/s2，(2)对乘客进行受力分析，沿x方向有mg sin θ-F f=ma，沿y方向有F N-mg cos θ=0，又F f=μF N，联立方程解得μ=≈0.92．。
物理必修1课时作业本专题十七：牛顿第二定律有答案
物理必修1课时作业本专题十七：牛顿第二定律一、选择题（本题共6小题，每小题6分，共36分）1. 在牛顿第二定律的数学表达式F=kma中，有关比例系数k的说法正确的是（）A.在任何情况下k都等于1B.因为k=1，所以k可有可无C.k的数值由质量、加速度和力的大小决定D.k的数值由质量、加速度和力的单位决定2. 由牛顿第二定律可知，无论多么小的力都可以使物体产生加速度，但是用较小的力去推地面上很重的物体时，物体仍然静止，这是因为（）A.推力比静摩擦力小B.物体有加速度，但太小，不易被察觉C.物体所受推力比物体的重力小D.物体所受的合外力仍为零3. 物体运动的速度方向，加速度方向与作用在物体上合外力的方向之间的关系是（）A.速度方向、加速度方向、合外力方向三者是相同的B.速度方向可与加速度成任何夹角，但加速度方向总是与合外力的方向相同C.速度方向总与合外力方向相同，而加速度可能与速度方向相同，也可能不相同D.速度方向总与加速度方向相同，而加速度方向可能与合外力方向相同，也可能不相同4. 已知甲物体受到2N的力作用时，产生的加速度为4m/s2，乙物体受到3N的力作用时，产生的加速度为6m/s2，则甲、乙物体的质量之比m甲:m乙等于（）A.1:3B.2:3C.1:1D.3:25. 力A单独作用一物体时产生的加速度为3m/s2，力B单独作用此物体时产生的加速度为4m/s2，两力同时作用此物体时产生的加速度不可能是（）A.8m/s2B.5m/s2C.4m/s2D.1m/s26. 以初速度v0竖直向上抛出一个小球，小球所受的空气阻力与速度大小成正比，从抛出到落地小球运动的v−t图是下面哪一个（）A. B.C. D.7. 下列说法中正确的是（）A.物体所受的合力不为零时，其速度一定增大B.物体受到的合力越大，它的速度变化一定越快C.物体运动的速度越大，它受到的合力一定越大D.某时刻物体的速度为零，此时它受到的合力一定为零8. 如图所示，在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体，物体与壁间的动摩擦因数μ，要使物体不致下滑，车厢前进的加速度至少应为（重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A.μgB.gμC.μgD.g9. 静止在光滑水平面上的物体在水平推力F作用下开始运动，推力随时间的变化如图所示，关于物体在0∼t1时间内的运动情况，正确的描述是（）A.物体先做匀加速运动，后做匀减速运动B.物体的加速度一直增大C.物体的速度先增大后减小D.物体的速度一直增大二、多选题如图所示，当小车水平向右加速运动时，物块M相对车厢静止于车厢后竖直壁上，当小车的加速度增大时（）A.M所受静摩擦力增大B.M对车厢壁的压力增大C.M仍相对于车厢静止D.M在竖直方向上所受合外力为零三、计算题（本题共2小题,共24分。
2018-2019版物理新同步课堂必修1课时分层作业15牛顿第二定律
课时分层作业(十五)[学业达标练](15 分钟50 分)一、选择题(本题共 6 小题，每小题6 分，共 36分)1．根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是( )A．物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B．物体所受合外力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度C．物体加速度的大小跟它所受作用力中的任何一个力的大小成正比D．当物体的质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体的水平加速度的大小与其质量成反比D [根据牛顿第二定律得知，当物体受力不变时，物体加速度的大小跟质量成反比，与速度无关，选项 A 错误．力是产生加速度的原因，加速度与力成正比，只要有力，就会产生加速度，选项 B 错误．物体加速度的大小跟物体所受的合外力成正比，而不是跟它所受作用力中的任何一个力的大小成正比，选项 C 错误．当物体的质量改变但其所受合力的水平分力不变时，根据牛顿第二定律可知，物体水平加速度的大小与其质量成反比，选项 D 正确．]2．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B [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．]3．如图 4-3-6 所示，质量m＝10 kg 的物体在水平面上向右运动，物体与水1/8平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向左的推力F＝20 N 的作用，取 g＝10 m/s2，则物体的加速度是 ( )【导学号：84082139】图 4-3-62，水平向右 A．0 B．4m/s2，水平向左 D. 2 m/s2，水平向右C．4 m/sC [物体在水平面上向右运动，竖直方向受重力、支持力，其合力为 0.在水平方向上受水平向左的推力、水平向左的滑动摩擦力．推力大小为F＝20 N，2滑动摩擦力大小为Ff＝μFN＝μm＝g 0.2× 10 kg× 10 m/s ＝20 N所以合力大小为F 合＝F＋Ff＝20 N＋20 N＝40 N，方向水平向左，根据牛顿第二定律得加速度为a＝F合40 N210 kg＝4 m/s，方向水平向左．选项 C 正确．] m ＝4．如图 4-3-7，小车的直杆顶端固定着小球，当小车向左做匀加速运动时，球受杆作用力的方向可能沿图中的( )图 4-3-7A．OA 方向B．OB 方向C．OC 方向D．OD 方向A [小球随小车向左做匀加速运动，则小球所受重力与杆的作用力两个力的合力水平向左，根据力的合成的平行四边形定则，直杆对小球的作用力只可能沿OA 方向，选项 A 正确，B、C、D 错误．]5．静止在光滑水平面上的物体在水平推力 F 作用下开始运动，推力随时间的变化如图 4-3-8 所示，关于物体在 0～t1 时间内的运动情况，正确的描述是 ( )2/8图 4-3-8A．物体先做匀加速运动，后做匀减速运动B．物体的加速度一直增大C．物体的速度先增大后减小D．物体的速度一直增大D [由题可知，物体的合力等于推力F，方向始终沿正方向，根据牛顿第二定律分析可知：物体先从静止开始做加速直线运动，推力 F 减小时，其方向仍与速度相同，继续做加速直线运动，故 C 错误，D 正确．物体的合力等于推力F，推力先增大后减小，根据牛顿第二定律得知：加速度先增大，后减小，选项A、B 错误．]6．(多选)“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳．质量为 m 的小明，如图4-3-9 所示，静止悬挂时 (小明两侧绳长相同 )，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时( )图 4-3-9A．速度为零B．加速度 a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下C．加速度 a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上D．加速度 a＝g，方向竖直向下AB [速度不能发生突变，左侧橡皮绳断裂瞬间，小明速度为零，选项A 正确．断裂前， FT 左＝F T 右＝mg，受力分析3/8如图所示．橡皮绳形变量比较大，不会发生突变，断裂瞬间，F T 右与 mg 合力沿断裂绳的反向延长线，大小等于mg，选项 B 正确．]二、非选择题 (14 分)7．一个质量为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，sin 37°＝0.6，cos 37 ＝°0.8)．(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.【导学号：84082140】【解析】(1)沿斜面下滑时，物体受力如图由牛顿第二定律得：mgsin 37 －°F f＝ma1 ①F N＝mgcos 37 °②又 Ff＝μFN ③2所以 a1＝gsin 37 －μ°g cos 37 ＝°4.4 m/s，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：mgsin 37 ＋°F f＝ma2 ④联立②③④得2a2＝gsin 37 ＋μ°g cos 37 ＝°7.6 m/s，方向沿斜面向下．【答案】(1)4.4 m/s2，沿斜面向下2(2)7.6 m/s ，沿斜面向下4/8[冲A 挑战练](25 分钟50 分)一、选择题(本题共 4 小题，每小题6 分，共 24分)1．(多选)如图 4-3-10 所示，一跳床运动员从跳床正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触跳床后把跳床压缩到一定程度后停止下落．在运动员下落的这一全过程中，下列说法中正确的是( )图4-3-10A．运动员刚接触跳床瞬间速度最大B．从运动员接触跳床起加速度变为竖直向上C．从运动员接触跳床到到达最低点，运动员的速度先增大后减小D．从运动员接触跳床到到达最低点，运动员的加速度先减小后增大CD [运动员的加速度大小决定于运动员受到的合外力．从接触跳床到到达最低点，弹力从零开始逐渐增大，所以合力先减小后增大，因此加速度先减小后增大．当合力与速度同向时运动员速度增大，所以当运动员所受弹力和重力大小相等时运动员速度最大．]2．如图 4-3-11 所示，轻弹簧下端固定在水平面上．一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧，把弹簧压缩到一定程度后停止下落．在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是( )图4-3-11A．小球刚接触弹簧瞬间速度最大B．从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上5/8C．从小球接触弹簧至到达最低点，小球的速度先增大后减小D．从小球接触弹簧至到达最低点，小球的加速度先增大后减小C [小球从接触弹簧开始，在向下运动过程中受到重力和弹簧弹力的作用，但开始时由于弹簧的压缩量较小，弹力小于重力，合力方向竖直向下，且逐渐减小，小球将继续向下做加速度逐渐减小的变加速运动，直到重力与弹簧弹力相等；重力与弹簧弹力相等后，小球再向下运动，则弹簧弹力将大于重力，合力方向变为竖直向上，且不断增大，小球将做加速度逐渐增大的变减速运动，直到速度为零，故从接触弹簧至到达最低点，小球的速度先增大后减小，加速度先减小后增大．故选项C 正确，选项A、B、D 错误．]3．如图 4-3-12 所示，一倾角为α的光滑斜面向右做匀加速运动，物体 A 相对于斜面静止，则斜面运动的加速度为( )图4-3-12A．gsin αB．gcosαgC．gtan α D. tan αC [物体随斜面体一起沿水平方向运动，则加速度一定在水平方向，物体受到重力和垂直斜面向上的支持力，两者合力方向一定水平向右，如图所示由牛顿第二定律得mgtan α＝ma，则 a＝gtan α，选项C 正确，A、B、D 错误．]4．如图 4-3-13 所示，质量为 m 的木块放置于水平桌面的木板上，给木块施加水平向左的外力F，使木块在木板上向左做匀加速直线运动，木板始终保持静止，木板的质量 M＝2m，已知木块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ，那么桌面对木板的摩擦力大小为( )6/8图4-3-13A．μmg B．2μmgC．3μmg D．5μmgA [由于木块相对于木板运动，木块水平方向受到向右的滑动摩擦力F f＝μm，g根据牛顿第三定律可知，木块对木板的摩擦力方向向左，大小为μm，g 则地面对木板的摩擦力大小等于μm，g选项 A 正确，B、C、D 错误．]二、非选择题 (本题共 2 小题，共 26 分)5．(12 分)一个有钢滑板的雪橇，钢滑板与雪地的动摩擦因数为0.02，雪橇2 连同雪橇上的货物总质量为 1 000 kg，当马水平拉雪橇在水平雪地上以 2 m/s 的加速度匀加速前进时，(1)雪橇受到的摩擦力是多大？2(2)马的拉力是多大？ (g 取10 m/s )【导学号：84082141】【解析】(1)雪橇受到的摩擦力为滑动摩擦力，即F f＝μF N＝μm＝g 0.02× 1 000× 10 N＝200 N.(2)对雪橇，由牛顿第二定律可得F－Ff ＝ma，所以，拉力F＝ma＋Ff＝1 000× 2 N＋200 N＝2 200 N.【答案】(1)200 N (2)2 200 N6．(14分)在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平长木板上，如图4-3-14 甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从 0 开始逐渐增大，分别用力传感器采集拉力 F 和木块所受到的摩擦力F f，并用计算机绘制出摩擦力F f 随拉力 F 的变化图象，如图乙所示．已知木块质量m＝0.78 kg.7/8图4-3-14(1)求木块与长木板间的最大静摩擦力F fm 和木块与长木板间的动摩擦因数μ；(2)如图丙，木块在与水平方向成37°角斜向右上方的恒定拉力F1 作用下，2以 a＝2 m/s 的加速度从静止开始在长木板上做匀变速直线运动．拉力 F1 大小应为多大？(sin 37 ＝°0.6，cos 37 ＝°0.8)(3)木块在(2)问中的恒定拉力F1 作用下，从 A点由静止开始运动一段时间后，撤去拉力 F1，木块继续沿直线运动到 B 点，已知 AB 间长度 x＝6 m，求拉力 F1作用的最短时间t0.【解析】(1)由图可得，最大静摩擦力F fm＝4 N，开始运动后，由图可得，滑动摩擦力Ff＝3.12 N，则 Ff＝μFN，FN＝mg解得μ＝0.4.(2)F1cosθ－F f＝maF1sin θ＋F N－mg＝0ma＋μmg得 F1＝＝4.5 N.cosθ＋μsin θ(3)要使 F1 作用时间最短，则木块到达 B 点时速度减为零．有 F1 作用时木块加速度为a，撤去 F1 后木块加速度大小为a1，2有μm＝g ma1 得a1＝μg＝4 m/s，设撤去 F1 时木块的速度为vm，1 1 1 vm 1 vm则 x＝2v m t0＋2v 2vm t2＝2vm ma ＋a1解得 vm＝4 m/svm 4WORD 格式可编辑 由 t 0＝ 2 s ＝2 s. a ＝【答案】 (1)4 N 0.4 (2)4.5 N (3)2 s8/8。
2018-2019学年高中物理沪科版必修1：课时分层作业15 牛顿第一定律
2018-2019学年高中物理沪科版必修1：课时分层作业15 牛顿第一定律D[牛顿第一定律反映的是物体在不受力的情况下所遵循的运动规律，而自然界中不受力的物体是不存在的，因此它是理想条件下的运动定律，但不是实验定律，它来源于大量真实的科学实验，但不能用真实的实验来验证，A错误；由牛顿第一定律可知，物体的运动不需要力来维持，力是使物体发生形变的原因、是改变物体运动状态的原因、是使物体产生加速度的原因，B错误，D正确；惯性是物体的固有属性，惯性定律是在一定条件下物体运动遵循的规律，二者实质不同，C错误．]4．(多选)运动着的物体，若所受的一切力突然同时消失，那么它将() A．立即停止B．做匀速直线运动C．惯性改变D．惯性不变BD[因为物体在运动，当物体所受的一切外力都消失时，物体将保持原来的速度做匀速直线运动，故A错误，B正确；惯性只与质量有关，质量不变，惯性不变，与受力情况无关，故C错误，D正确．]5．关于惯性和牛顿第一定律，下列说法中正确的是()【导学号：79092101】A．静止的物体可能没有惯性B．速度越大的物体惯性越大C．同一物体在地球上和月球上惯性不同D．伽利略的斜槽实验以可靠的事实为基础并把实验探究和逻辑推理和谐地结合在一起D[惯性是物体的固有属性，与运动状态无关，故A错误；质量是惯性大小的唯一量度，与速度、环境等因素无关，故B、C错误；伽利略的斜槽实验以可靠的事实为基础并把实验探究和逻辑推理和谐地结合在一起，故D正确．]6.如图5-1-6，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变，我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”．这里所指的“本领”是冰壶的惯性，则惯性的大小取决于()图5-1-6A．冰壶的速度B．冰壶的质量C．冰壶受到的推力D．冰壶受到的阻力B[质量是物体惯性大小的唯一量度，故冰壶的惯性大小取决于冰壶的质量，B正确．]7．2013年1月1日起实施的新交通法规中规定，坐在小汽车前排的司机和乘客都应在胸前系上安全带，这主要是为了减轻在下列哪种情况出现时可能对人造成的伤害()A．车速太快B．车速太慢C．紧急刹车D．突然启动C[小汽车车速无论快慢，若车速不变，则车、人相对静止，所以不会使人受伤，故A、B选项不合题意；当紧急刹车时，车停止而人由于惯性向前冲，安全带可以防止人冲向前而受伤，故C选项符合题意；突然启动时，人会向后仰，有靠背支撑，安全带不起作用，故D不合题意．]8．在足球场上，为了不使足球停下来，运动员带球前进必须不断用脚轻轻地踢拨足球(如图5-1-7甲)．又如为了不使自行车减速，总要不断地用力蹬脚踏板(如图5-1-7乙)．这些现象不正说明了运动需要力来维持吗？那为什么又说“力不是维持物体运动的原因”？甲乙图5-1-7[解析]对于这一问题，我们可以这样思考：如果足球不是在草地上滚动，而是以相同的初速度在水平的水泥地板上滚动，它将会滚出比草地上远得多的距离，这说明了由于阻力的存在才导致足球的运动状态发生了改变，足球在草地上滚动时所受阻力大，运动状态很快发生改变；足球在水泥地面上滚动时所受阻力小，运动状态改变得慢，但终究还是要停下来．在盘带足球时，人对足球施加力的作用，是克服摩擦阻力对足球产生的效果．自行车的例子也是同样的道理．[答案]见解析[冲A挑战练]9．如图5-1-8所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球m.劈形物体由静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()【导学号：79092102】图5-1-8A．沿斜面向下的直线B．竖直向下的直线C．无规则的曲线D．抛物线B[由于小球处在物体M上，接触面光滑，在M滑下过程中，由于小球水平方向上不受外力作用，该方向上运动状态不会改变，原来静止，则下滑过程中，小球在水平方向上没有位移，故B正确．]10．(多选)如图5-1-9所示，一个盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一个铁球和一个乒乓球．容器中的水、铁球和乒乓球都处于静止状态．当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)()图5-1-9A．铁球向左B．铁球向右C．乒乓球向左D．乒乓球向右AD[因为小车突然向右运动，铁球和乒乓球都有向右运动的趋势，但由于与同体积的“水球”相比，铁球质量大、惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度变化慢，而同体积的“水球”的运动状态容易改变，即速度变化快，而且水和车一起加速运动，所以小车加速运动时，铁球相对小车向左运动，A正确；同理，由于乒乓球与同体积的“水球”相比，质量小，惯性小，乒乓球相对小车向右运动，D正确．]11．如图5-1-10所示，重球系于DC绳下端，重球下再系一根同样的BA绳，回答下列问题：图5-1-10(1)在绳的A端慢慢增加拉力时，哪根绳先断？为什么？(2)在绳的A端突然用力一拉时，哪根绳先断？为什么？[解析](1)当拉力缓慢增大时，AB绳的张力等于拉力，而DC绳的张力等于AB绳的拉力与重球重力的合力，DC绳承受的拉力大，故DC绳先断．(2)瞬间用力拉A端，由于重球具有保持原来静止状态的性质，对DC绳的拉力来不及变化时，AB绳由于不能承受巨大的拉力而先断裂．[答案]见解析12．在做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图5-1-11所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？【导学号：79092103】图5-1-11[解析]首先确定本题应该用惯性知识来分析，但此题涉及的不仅仅是气泡，还有水，由于惯性的大小与质量有关，而水的质量远大于同体积气泡质量，因此水的惯性远大于气泡的惯性，当小车突然停止时，水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势，当水相对于瓶子向前运动时，水将挤压气泡，使气泡相对于瓶子向后运动．[答案]见解析。
高中人教版物理必修一课时分层作业4-3牛顿第二定律
课时分层作业二十一牛顿第二定律(20分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)1.(2019·株洲高一检测) “1 N”与下列哪个量相当( )A.1 m/s2B.1 kgC.1 kg·m/s2D.质量为1 kg的物体所受的重力【解析】选C。
物理公式不仅确定了各个物理量之间的关系,同时也确定了物理量的单位之间的关系,根据物理公式来分析物理量的单位即可。
根据牛顿第二定律F=ma可知,力的单位1 N=1 kg·m/s2,所以A、B、D错误,C正确。
故选C。
2.(2019·长沙高一检测)放在光滑水平面上的木块受到一个方向不变、大小从某一数值逐渐变小的外力作用时,木块将做( )A.匀减速运动B.匀加速运动C.加速度逐渐减小的变加速运动D.加速度逐渐增大的变加速运动【解析】选C。
根据牛顿定律确定加速度后再判断物体的运动情况。
由牛顿第二定律有F=ma,可见静止放在光滑水平面上的木块将做加速度逐渐减小的变加速运动。
故选C。
3.(2018·山东学业水平考试)如图所示,某物体在拉力F的作用下竖直向上运动,下列几种运动,拉力最大的是( )A.以5 m/s的速度匀速上升B.以3 m/s的速度匀速上升C.以5 m/s2的加速度加速上升D.以3 m/s2的加速度加速上升【解析】选C。
当物体匀速上升时,拉力F=mg,当物体加速上升时,由牛顿第二定律得:Fmg=ma,故F=mg+ma,即加速度越大,拉力F越大,物体以5 m/s2的加速度加速上升时,拉力最大,C正确。
【补偿训练】(多选)如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。
若已知某宇宙飞船的质量为 3 200 kg,其尾部推进器提供的平均推力为900 N,在飞船与空间站对接后,推进器工作8 s测出飞船和空间站速度变化是1.0 m/s。
则下面说法中正确的是( )A.无法测出空间站的质量B.可测出空间站的质量为4 000 kgC.飞船与空间站组合体运行的加速度大小为0.125 m/s2D.在此过程中飞船对空间站的作用力为500 N【解析】选B、C、D。
人教版物理必修一课时作业(十六) 牛顿第二定律附解析
如右图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进．司机发现意外情况，紧急刹车后车做匀减速运动，加速度大的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力如右图所示，西瓜所受的合力水平向右，根据平行四边形定则得，其他西瓜对一木块沿倾角θ＝37°的光滑固定斜面自由下滑．cos37°＝0.8.分析木块的受力情况如图甲所示，木块受重力两个力作用，合外力大小为mg sinθ，mg sinθ＝ma木块的受力情况如图乙所示，－F f＝ma2①日是歼-10的十九岁生日，作为我国自主研她十九年前那惊天一飞宣告了一个时代的开日，歼-10总设计师宋文骢永远地离开．如图所示，用手提一轻弹簧，弹簧下端挂一金属球．在．如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为沿水平方向做匀加速直线运动的车厢中，球的悬线偏离竖直方向的角度为θ＝37°，小球和车厢相对静止，小球的质量为1 kg(g 取10 m/s 2)．则车厢运动的加速度方向和大小分别是( )A ．向左，a ＝7.5 m/s 2B ．向右，a ＝7.5 m/s 2C ．向右，a ＝10.5 m/s 2D ．向左，a ＝10.5 m/s 2解析：小球和车厢相对静止，车厢沿水平方向做匀加速运动，则小球也沿水平方向做匀加速运动，即小球和车厢的运动状态相同，由于车厢的受力情况不明，所以可以研究小球的受力，间接求解车厢的加速度．如图所示，小球受绳的拉力F T 和自身重力mg ，由于加速度水平向右，所以小球所受的合力也水平向右，F 合＝mg tan 37°＝1×0.75 N ＝7.5 N ，a ＝F 合m ＝7.5 m/s 2，加速度方向和合外力方向相同，水平向右．答案：B12．(多选)如图(a)所示，某人正通过定滑轮将质量为m 的货物提升到高处．滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a 与绳子对货物竖直向上的拉力F T 之间的函数关系如图(b)所示．以下判断正确的是 ( )A ．图线与纵轴的交点M 的值a M ＝－gB ．图线与横轴的交点N 的值F T ＝mgC ．图线的斜率等于物体的质量mD ．图线的斜率等于物体质量的倒数1m 解析：以货物为研究对象，由牛顿第二定律得：F T －mg ＝30°，当电梯加速向上运动时，人对梯，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少建立方程并求解，由牛顿第二定律cos30°，运动员与伞在空中受力分析如图，随v增大，。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
课时分层作业(十五)[学业达标练](15分钟50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是()A．物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B．物体所受合外力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度C．物体加速度的大小跟它所受作用力中的任何一个力的大小成正比D．当物体的质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体的水平加速度的大小与其质量成反比D[根据牛顿第二定律得知，当物体受力不变时，物体加速度的大小跟质量成反比，与速度无关，选项A错误．力是产生加速度的原因，加速度与力成正比，只要有力，就会产生加速度，选项B错误．物体加速度的大小跟物体所受的合外力成正比，而不是跟它所受作用力中的任何一个力的大小成正比，选项C 错误．当物体的质量改变但其所受合力的水平分力不变时，根据牛顿第二定律可知，物体水平加速度的大小与其质量成反比，选项D正确．]2．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B[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．]3．如图4-3-6所示，质量m＝10 kg的物体在水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向左的推力F＝20 N的作用，取g＝10 m/s2，则物体的加速度是()【导学号：84082139】图4-3-6A．0B．4 m/s2，水平向右C．4 m/s2，水平向左 D. 2 m/s2，水平向右C[物体在水平面上向右运动，竖直方向受重力、支持力，其合力为0.在水平方向上受水平向左的推力、水平向左的滑动摩擦力．推力大小为F＝20 N，滑动摩擦力大小为F f＝μF N＝μmg＝0.2×10 kg×10 m/s2＝20 N所以合力大小为F合＝F＋F f＝20 N＋20 N＝40 N，方向水平向左，根据牛顿第二定律得加速度为a＝F合m＝40 N10 kg＝4 m/s2，方向水平向左．选项C正确．]4．如图4-3-7，小车的直杆顶端固定着小球，当小车向左做匀加速运动时，球受杆作用力的方向可能沿图中的()图4-3-7A．OA方向B．OB方向C．OC方向D．OD方向A[小球随小车向左做匀加速运动，则小球所受重力与杆的作用力两个力的合力水平向左，根据力的合成的平行四边形定则，直杆对小球的作用力只可能沿OA方向，选项A正确，B、C、D错误．]5．静止在光滑水平面上的物体在水平推力F作用下开始运动，推力随时间的变化如图4-3-8所示，关于物体在0～t1时间内的运动情况，正确的描述是()图4-3-8A．物体先做匀加速运动，后做匀减速运动B．物体的加速度一直增大C．物体的速度先增大后减小D．物体的速度一直增大D[由题可知，物体的合力等于推力F，方向始终沿正方向，根据牛顿第二定律分析可知：物体先从静止开始做加速直线运动，推力F减小时，其方向仍与速度相同，继续做加速直线运动，故C错误，D正确．物体的合力等于推力F，推力先增大后减小，根据牛顿第二定律得知：加速度先增大，后减小，选项A、B错误．]6．(多选)“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳．质量为m的小明，如图4-3-9所示，静止悬挂时(小明两侧绳长相同)，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时()图4-3-9A．速度为零B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上D．加速度a＝g，方向竖直向下AB[速度不能发生突变，左侧橡皮绳断裂瞬间，小明速度为零，选项A正确．断裂前，F T左＝F T右＝mg，受力分析如图所示．橡皮绳形变量比较大，不会发生突变，断裂瞬间，F T右与mg合力沿断裂绳的反向延长线，大小等于mg，选项B正确．]二、非选择题(14分)7．一个质量为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，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．(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.【导学号：84082140】【解析】(1)沿斜面下滑时，物体受力如图由牛顿第二定律得：mg sin 37°－F f＝ma1 ①F N＝mg cos 37°②又F f＝μF N ③所以a1＝g sin 37°－μg cos 37°＝4.4 m/s2，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：mg sin 37°＋F f＝ma2 ④联立②③④得a2＝g sin 37°＋μg cos 37°＝7.6 m/s2，方向沿斜面向下．【答案】(1)4.4 m/s2，沿斜面向下(2)7.6 m/s2，沿斜面向下[冲A挑战练](25分钟50分)一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1．(多选)如图4-3-10所示，一跳床运动员从跳床正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触跳床后把跳床压缩到一定程度后停止下落．在运动员下落的这一全过程中，下列说法中正确的是()图4-3-10A．运动员刚接触跳床瞬间速度最大B．从运动员接触跳床起加速度变为竖直向上C．从运动员接触跳床到到达最低点，运动员的速度先增大后减小D．从运动员接触跳床到到达最低点，运动员的加速度先减小后增大CD[运动员的加速度大小决定于运动员受到的合外力．从接触跳床到到达最低点，弹力从零开始逐渐增大，所以合力先减小后增大，因此加速度先减小后增大．当合力与速度同向时运动员速度增大，所以当运动员所受弹力和重力大小相等时运动员速度最大．]2．如图4-3-11所示，轻弹簧下端固定在水平面上．一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧，把弹簧压缩到一定程度后停止下落．在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是()图4-3-11A．小球刚接触弹簧瞬间速度最大B．从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C．从小球接触弹簧至到达最低点，小球的速度先增大后减小D．从小球接触弹簧至到达最低点，小球的加速度先增大后减小C[小球从接触弹簧开始，在向下运动过程中受到重力和弹簧弹力的作用，但开始时由于弹簧的压缩量较小，弹力小于重力，合力方向竖直向下，且逐渐减小，小球将继续向下做加速度逐渐减小的变加速运动，直到重力与弹簧弹力相等；重力与弹簧弹力相等后，小球再向下运动，则弹簧弹力将大于重力，合力方向变为竖直向上，且不断增大，小球将做加速度逐渐增大的变减速运动，直到速度为零，故从接触弹簧至到达最低点，小球的速度先增大后减小，加速度先减小后增大．故选项C正确，选项A、B、D错误．]3．如图4-3-12所示，一倾角为α的光滑斜面向右做匀加速运动，物体A相对于斜面静止，则斜面运动的加速度为()图4-3-12A．g sin αB．g cos αC．g tan α D.g tan αC[物体随斜面体一起沿水平方向运动，则加速度一定在水平方向，物体受到重力和垂直斜面向上的支持力，两者合力方向一定水平向右，如图所示由牛顿第二定律得mg tan α＝ma，则a＝g tan α，选项C正确，A、B、D错误．]4．如图4-3-13所示，质量为m的木块放置于水平桌面的木板上，给木块施加水平向左的外力F，使木块在木板上向左做匀加速直线运动，木板始终保持静止，木板的质量M＝2m，已知木块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ，那么桌面对木板的摩擦力大小为()图4-3-13A．μmg B．2μmgC．3μmg D．5μmgA[由于木块相对于木板运动，木块水平方向受到向右的滑动摩擦力F f＝μmg，根据牛顿第三定律可知，木块对木板的摩擦力方向向左，大小为μmg，则地面对木板的摩擦力大小等于μmg，选项A正确，B、C、D错误．]二、非选择题(本题共2小题，共26分)5．(12分)一个有钢滑板的雪橇，钢滑板与雪地的动摩擦因数为0.02，雪橇连同雪橇上的货物总质量为1 000 kg，当马水平拉雪橇在水平雪地上以2 m/s2的加速度匀加速前进时，(1)雪橇受到的摩擦力是多大？(2)马的拉力是多大？(g取10 m/s2)【导学号：84082141】【解析】(1)雪橇受到的摩擦力为滑动摩擦力，即F f＝μF N＝μmg＝0.02×1 000×10 N＝200 N.(2)对雪橇，由牛顿第二定律可得F－F f＝ma，所以，拉力F＝ma＋F f＝1 000×2 N＋200 N＝2 200 N.【答案】(1)200 N(2)2 200 N6．(14分)在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平长木板上，如图4-3-14甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大，分别用力传感器采集拉力F和木块所受到的摩擦力F f，并用计算机绘制出摩擦力F f随拉力F的变化图象，如图乙所示．已知木块质量m＝0.78 kg.图4-3-14(1)求木块与长木板间的最大静摩擦力F fm 和木块与长木板间的动摩擦因数μ；(2)如图丙，木块在与水平方向成37°角斜向右上方的恒定拉力F 1作用下，以a ＝2 m/s 2的加速度从静止开始在长木板上做匀变速直线运动．拉力F 1大小应为多大？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(3)木块在(2)问中的恒定拉力F 1作用下，从A 点由静止开始运动一段时间后，撤去拉力F 1，木块继续沿直线运动到B 点，已知AB 间长度x ＝6 m ，求拉力F 1作用的最短时间t 0.【解析】 (1)由图可得，最大静摩擦力F fm ＝4 N ，开始运动后，由图可得，滑动摩擦力F f ＝3.12 N ，则F f ＝μF N ，F N ＝mg解得μ＝0.4.(2)F 1cos θ－F f ＝maF 1sin θ＋F N －mg ＝0得F 1＝ma ＋μmgcos θ＋μsin θ＝4.5 N. (3)要使F 1作用时间最短，则木块到达B 点时速度减为零．有F 1作用时木块加速度为a ，撤去F 1后木块加速度大小为a 1， 有μmg ＝ma 1得a 1＝μg ＝4 m/s 2，设撤去F 1时木块的速度为v m ，则x ＝12v m t 0＋12v m t 2＝12v m v m a ＋12v m v m a 1 解得v m ＝4 m/s由t 0＝v m a ＝42 s ＝2 s.【答案】 (1)4 N 0.4 (2)4.5 N (3)2 s。