2017_2018学年高中物理第四章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律课下作业含解析新人教版必修1201.doc

牛顿第二定律1下列对牛顿第二定律的表达式Fma及其变形公式的理解，正确的是()A由Fma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可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力而求出解析：牛顿第二定律的表达式Fma表明了各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可求出第三个量，但物体的质量是由物体本身决定的，与受力无关；作用在物体上的合力，是由和它相互作用的物体作用产生的，与物体的质量和加速度无关。故A、B错误，C、D正确。答案：CD2关于加速度的方向下面说法中正确的是()A加速度的方向一定与速度方向相同B加速度的方向一定与速度变化方向相同C加速度的方向一定与牵引力方向相同D加速度的方向一定与合外力方向相同解析：根据a可知加速度方向与速度变化方向一致，故B正确，A错。根据牛顿第二定律a可知，加速度方向与合外力方向一致，故D正确。牵引力不一定是合力，所以C选项说加速度方向一定与牵引力方向相同是错误的。答案：BD3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()A2 m/s2B4 m/s2C6 m/s2 D8 m/s2解析：据牛顿第二定律有F12m，F24m，当二力同向时可使物体产生最大加速度，即2m4mma1，a16 m/s2。当二力方向相反时可使物体有最小加速度，即4m2mma2，a22 m/s2，当二力共同作用该物体时，产生的加速度在26 m/s2之间。答案：ABC4在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体，当它所受的合力逐渐减小而方向不变时，物体的()A加速度越来越大，速度越来越大B加速度越来越小，速度越来越小C加速度越来越大，速度越来越小D加速度越来越小，速度越来越大解析：开始时物体做匀加速直线运动，说明合力方向与速度方向相同。当合力逐渐减小时，根据牛顿第二定律可知，物体的加速度在逐渐减小。但合力的方向始终与物体运动的方向相同，物体仍做加速运动，速度仍在增加，只是单位时间内速度的增加量在减小，即速度增加得慢了。正确选项为D。答案：D5如图1所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连。设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，图1则在此段时间内小车的运动情况可能是()A向右做加速运动 B向右做减速运动C向左做加速运动 D向左做减速运动解析：对球受力分析可知，球受水平向右的弹力，所以球的加速度向右，又因为两者相对静止，所以车的加速度也水平向右，A、D正确。答案：AD6两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在00.4 s内的vt图像如图2所示。若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为()A.和0.30 s B3和0.30 s图2C.和0.28 s D3和0.28 s解析：设甲和乙两物体间的相互作用力大小为F，对于甲物体，由牛顿第二定律知Fm1a1，在t1时间内甲的加速度大小可用表示，即Fm1。对于乙物体，由牛顿第二定律知Fm2a2，在t1时间内乙的加速度大小可用表示，即Fm2，所以3。对于乙物体，其加速度a2，所以t10.30 s。答案：B7如图3所示，在光滑水平面上，水平恒力F拉着小车和木块一起做匀加速直线运动，小车质量为M，木块质量为m，它们的共同加速度为a，木块与小车间的动摩擦因数为。则在运动过程中() 图3A木块受到的摩擦力大小一定为mgB木块受到的合力大小为maC小车受到的摩擦力大小为D小车受到的合力大小为(mM)a解析：由牛顿第二定律得F(Mm)a，小车对木块的摩擦力Ffma，故选项A错误，B、C正确；小车受到的合力大小为Ma，选项D错误。答案：BC8三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上，它们与桌面间的动摩擦因数都相同。现用大小相同的外力F沿图示方向分别作用在物块1和2上，用F的外力沿水平图4方向作用在物块3上，使三者都做加速运动，令a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度，则()Aa1a2a3 Ba1a2，a2>a3Ca1>a2，a2<a3 Da1>a2，a2>a3解析：分析1、2、3三个物块的受力情况如图所示。则Ff1(mgFsin60°)Ff2(mgFsin60°)Ff3mg由牛顿第二定律得：Fcos60°Ff1ma1Fcos60°Ff2ma2Ff3ma3因Ff2>Ff3>Ff1，故a1>a3>a2。C正确。答案：C9如图5所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg。( g取10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8)(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；图 5(2)求悬线对球的拉力大小。解析：法一(合成法)(1)小球和车厢相对静止，它们的加速度相同。以小球为研究对象，对小球进行受力分析如图所示，小球所受合力为F合mgtan 37°由牛顿第二定律得小球的加速度为agtan 37°g7.5 m/s2，加速度方向向右。车厢的加速度与小球相同，车厢做的是向右的匀加速运动或向左的匀减速运动。(2)由图可知，悬线对球的拉力大小为F12.5 N。法二(正交分解法)(1)建立直角坐标系如图所示，正交分解各力，根据牛顿第二定律列方程得x方向Fxmay方向Fymg0即Fsin maFcos mg0化简解得ag7.5 m/s2加速度方向向右。车厢的加速度与小球相同，车厢做的是向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动。(2)由(1)中所列方程解得悬线对球的拉力大小为F12.5 N。答案：(1)7.5 m/s2，方向水平向右；车厢可能向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动(2)12.5 N10如图6所示，质量为2 kg的物体在40 N水平推力作用下，从静止开始1 s内沿竖直墙壁下滑3 m。求：(取g10 m/s2)(1)物体运动的加速度大小；(2)物体受到的摩擦力大小；图 6(3)物体与墙壁间的动摩擦因数。解析：(1)由hat2得：a6 m/s2。(2)分析物体受力如图所示同mgFfma得：Ffmgma8 N方向竖直向上(3)由FfFNFNF可得：0.2。答案：(1)6 m/s2(2)8 N(3)0.25