新人教版高中物理必修第一册课时作业3：4.3牛顿第二定律

4.3 牛顿第二定律
1．牛顿第二定律的表达式可以写成m ＝F
a ，对某个物体来说，它的质量m ( )
A ．跟合外力F 成正比
B ．跟合外力F 与加速度a 都无关
C ．跟它的加速度a 成反比
D ．跟合外力F 成反比，跟它的加速度a 成正比 2．关于牛顿第二定律，下列说法错误的是( )
A ．物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合力的大小决定
B ．物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定，与速度方向无关
C ．物体所受合力的方向和加速度的方向及速度方向总是相同的
D ．一旦物体所受的合力为零，则物体的加速度立即为零
3．竖直起飞的火箭在推动力F 的作用下产生10 m/s 2的加速度，若推动力增大到2F ，则火箭的加速度将达到(g 取10 m/s 2)( )
A ．20 m/s 2
B ．25 m/s 2
C ．30 m/s 2
D ．40 m/s 2
4．一个小球从空中自由下落一段距离后，落入淤泥底时速度恰好为零，设小球在淤泥中加速度恒定，以向下方向为正方向，则下列v －t 图中，正确描写了小球运动的是( )
5．当小车向右做匀加速运动时，两个小球的受力情况( )
A．A球受3个力作用，B球受2个力作用
B．A球受2个力作用，B球受3个力作用
C．A球受3个力作用，B球受3个力作用
D．A球受2个力作用，B球受2个力作用
6．如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则()
A．物块可能匀速下滑
B．物块仍以加速度a匀加速下滑
C．物块将以大于a的加速度匀加速下滑
D．物块将以小于a的加速度匀加速下滑
7．如图所示，当小车向右加速运动时，物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时()
A．M受静摩擦力增大B．M对车厢壁的压力减小
C．M仍相对于车厢静止D．M受静摩擦力减小
8．绳与竖直方向成某一固定角度，如图所示，若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的木块m1，则关于汽车的运动情况和木块m1的受力情况正确的是()
A．汽车一定向右做加速运动
B．汽车一定向左做加速运动
C．m1除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用
D．m1除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到向左的摩擦力作用
9．如图所示，不计绳的质量及绳与滑轮的摩擦，物体A的质量为M，水平面光滑，当在绳端施以F＝mg的竖直向下的拉力作用时，物体A的加速度为a1，当在B端挂一质量为m的物体时，A的加速度为a2，则a1与a2的关系正确的是()
A ．a 1＝a 2
B ．a 1>a 2
C ．a 1<a 2
D ．无法判断
10．如图所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量为m,2、4质量为M ，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为a 1、a 2、a 3、a 4.重力加速度大小为g ，则有( )
A ．a 1＝a 2＝a 3＝a 4＝0
B ．a 1＝a 2＝a 3＝a 4＝g
C ．a 1＝a 2＝g ，a 3＝0，a 4＝
m ＋M
M
g D ．a 1＝g ，a 2＝m ＋M M g ，a 3＝0，a 4＝m ＋M
M
g
11．如图所示，质量为4 kg 的物体静止于水平面上．现用大小为40 N ，与水平方向夹
角为37°的斜向上的力拉物体，使物体沿水平面做匀加速运动(g取10 m/s2，sin 37°取0.6，cos 37°取0.8)．
(1)若水平面光滑，物体的加速度是多大？
(2)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体的加速度是多大？
12．质量为m的木块，以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动，斜面静止不动，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，如图所示，求：
(1)木块向上滑动的加速度．
(2)若此木块滑到最大高度后，能沿斜面下滑，下滑时的加速度大小．
--☆参考答案☆--
1.[[答案]]B
[[解析]]质量是物体固有属性，与合外力F和加速度a都无关，不能说质量跟合外力F 成正或反比，跟它的加速度a成反或正比，故B正确，A、C、D错误．
2.[[答案]]C
[[解析]]根据牛顿第二定律知，加速度大小由物体所受的合力和物体质量决定，方向与合力方向相同，与速度大小和方向无关，故A、B正确．物体所受的合力方向与加速度方向相同，与速度方向不一定相同，故C错误．物体所受的合力为零，加速度立即为零，故D 正确．
3.[[答案]]C
[[解析]]设火箭的质量为m，根据牛顿第二定律可得，
F－mg＝ma，所以F＝20m
当推动力增大到2F时，2F－mg＝ma′，即30m＝ma′
所以a′＝30 m/s2.
4.[[答案]]B
[[解析]]以向下方向为正方向，小球先在空中做自由落体运动，速度为正数越来越大，加速度恒定为g；进入淤泥后做匀减速运动直到末速度为零，此过程速度为正，加速度为负．
5.[[答案]]A
[[解析]]当小车向右做匀加速运动时，小球A紧靠侧壁，受到重力、绳的拉力和侧壁的支持力作用；而小球B向后向左摆过一定的角度，受重力和绳子的拉力作用，两个力的合力产生加速度．
6.[[答案]]C
[[解析]]F作用前：mg sin θ－μmg cos θ＝ma；F作用时：
(F＋mg)sin θ－μ(F＋mg)cos θ＝ma′；由以上两表达式知：a′>a，C正确．
7.[[答案]]C
[[解析]]以物块为研究对象，分析受力情况如图：
重力Mg ，车厢的弹力F N 和静摩擦力f ，根据牛顿第二定律得， 水平方向：F N ＝Ma 竖直方向：f ＝Mg
当加速度增大时，F N 增大，M 所受的最大静摩擦力增大，物块在竖直方向受力平衡，即f ＝Mg 不变，故A 、B 、D 错误．当加速度增大时，静摩擦力与重力仍然平衡，M 仍相对于车厢静止，故C 正确．
8.[[答案]]C
[[解析]]以小球为研究对象，小球向左运动，所以有两种可能，即可能向右做加速运动，也可能向左做减速运动，故A 、B 错误；据上面的分析可知，木块m 1有一个向左的运动趋势，所以此时木块m 1会受到一个向右的摩擦力，故m 1除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用，故C 正确，D 错误．
9.[[答案]]B
[[解析]]当在B 端施以F ＝mg 的竖直向下的拉力作用时，对A 分析，有：mg ＝Ma 1，得：a 1＝mg M
；
当在绳的B 端挂一质量为m 的物体时，对整体分析，有：mg ＝(M ＋m )a 2， 得：a 2＝mg
M ＋m ，
故a 2<a 1，选项B 正确． 10.[[答案]]C
[[解析]]在抽出木板的瞬间，物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失，受到的合力均等于各自重力，所以由牛顿第二定律知a 1＝a 2＝g ；而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变，此时弹簧对3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg ，因此物块3满
足mg＝F，a3＝0；由牛顿第二定律得物块4满足a4＝F＋Mg
M＝
M＋m
M g，所以C正确．
11.[[答案]](1)8 m/s2(2)6 m/s2
[[解析]](1)水平面光滑时物体的受力情况如图甲所示
由牛顿第二定律：F cos 37°＝ma1
解得a1＝8 m/s2.
(2)水平面不光滑时，物体的受力情况如图乙所示
F cos 37°－F f＝ma2
F N′＋F sin 37°＝mg
F f＝μF N′
解得a2＝6 m/s2.
12.[[答案]]
[[解析]](1)以木块为研究对象，在上滑时受力如图所示．
根据题意，加速度方向沿斜面向下．将各力沿斜面和垂直斜面方向正交分解．
由牛顿第二定律有
mg sin θ＋F f＝ma ①
F N－mg cos θ＝0 ②
且F f＝μF N ③由①②③式解得a＝g(sin θ＋μcos θ)，方向沿斜面向下．
(2)当木块沿斜面下滑时，木块受到滑动摩擦力大小等于F f，方向沿斜面向上．由牛顿第二定律有
mg sin θ－F f＝ma′④由②③④式解得a′＝g(sin θ－μcos θ)，方向沿斜面向下．。