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1、【长江作业长江作业】2015-2016】2015-2016 学年高中物理学年高中物理 第第 4 4 章章 3 3 牛顿第二定律牛顿第二定律课时作业课时作业 新人教版必修新人教版必修 1 1 全员参与基础练1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【解析】 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【答案】 B2力F作用于甲物体m1时
2、产生的加速度为a1，此力F作用于乙物体m2时产生的加速度为a2，若将甲、乙两个物体合在一起，仍受此力的作用，产生的加速度则是下列选项中的哪一个( )A. Ba1a2 2|a1a2| 2C. Da1a2 a1a2a1a2 a1a2【解析】 力F作用于m1时，Fm1a1力F作用于m2时，Fm2a2力F作用于m1m2时，F(m1m2)a3解得a3，故选项 C 正确a1a2 a1a2【答案】 C3(2013新课标全国卷)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
3、关系的图象是( )【解析】 静摩擦力随外力而改变，当外力大于最大静摩擦力时，物体才产生加速度，可利用牛顿第二定律列方程求解物块受到拉力和摩擦力作用，根据牛顿第二定律Fmgma，当FFfmax时，a0；当FFfmax时，a与F成一次函数关系，故选项 C 正确【答案】 C4如图 4310 所示，长木板A的右端与桌边相齐，木板与桌面间的动摩擦因数为，今用一水平恒力F将A推出桌边，在长木板开始翻转之前，木板的加速度大小将会( )图 4310A逐渐减小B逐渐增大C不变D先减小后增大【解析】 长木板在开始翻转之前，所受的摩擦力是恒定不变的，由FFfma可知，木板的加速度大小在此过程中也是不变的，故选项 C
4、 正确【答案】 C5(多选)(2014山东高考)一质点在外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图象如图 4311.在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有( )图 4311At1 Bt2Ct3 Dt4【解析】 当合外力方向与速度方向相同时，质点做加速运动由vt图象可知，质点在t1、t3时刻做加速运动，在t2、t4时刻做减速运动故选项 A、C 正确，选项 B、D 错误【答案】 AC6(2014沈阳高一检测)一轻弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了 4 cm，再将重物向下拉 1 cm，然后放手，则在释放瞬间重物的加速度是(g取 10m/s2)( )A2.5 m/s2
5、 B7.5 m/s2C10 m/s2 D12.5 m/s2【解析】 弹簧伸长量为 4 cm 时，重物处于平衡状态，故mgkx1；再将重物向下拉 1 cm，则弹簧的伸长量变为 x25 cm，在重物被释放瞬间，由牛顿第二定律可得kx2mgma；由以上两式解得a2.5 m/s2，故选项 A 正确【答案】 A7(2014武汉二中高一检测)如图 4312 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的瞬间，上面小球A与下面小球B的加速度分别为(以向上为正方向)( )图 4312Aa1g a2gBa12g a20Ca12g a20Da10 a2g【解析】 分别以
6、A、B为研究对象，分析剪断前和剪断时的受力剪断前A、B静止，A球受三个力：绳子的拉力FT、重力mg和弹簧弹力F，B球受两个力：重力mg和弹簧弹力F.A球：FTmgF0 B球：Fmg0 FF 解得FT2mg，Fmg.剪断瞬间，A球受两个力，因为绳无弹性，剪断瞬间拉力不存在，而弹簧瞬间形状不可改变，弹力不变如图，A球受重力mg、弹簧的弹力F，同理B球受重力mg和弹力F.A球：mgFma1，B球：Fmgma2，解得a12g，a20，故 C 正确【答案】 C8(2015珠海高一检测)在 2012 年珠海航展中，歼10 的精彩表演再次为观众献上了视觉盛宴经查阅资料知，歼10 的质量为m1.2104kg，
7、在跑道上滑行时发动机的推力为F1.2105N，歼10 受到的阻力为重力的 0.1 倍，求：图 4313(1)歼10 在跑道上滑行时的加速度a的大小(2)由静止开始加速滑行 5 s 时的速度【解析】 (1)由题意可知歼10 所受合外力：F合FF阻1.2105N1.2104100.1N1.08105N由牛顿第二定律Fma得：a m/s29m/s2.F m1.08 105 1.2 104(2)5 s 后的速度：vv0at059 m/s45 m/s.【答案】 (1)9 m/s2 (2)45 m/s超越自我提升练9(多选)如图 4314 甲所示，地面上有一质量为M的重物，用力F向上提它，力F变化而引起物
8、体加速度变化的函数关系如图乙所示，则以下说法中正确的是( )甲 乙图 4314A当F小于图中A点值时，物体的重力MgF，物体不动B图中A点值即为物体的重力值C物体向上运动的加速度和力F成正比D图线延长和纵轴的交点B的数值绝对值等于该地的重力加速度【解析】 当 0FMg时，物体静止，即 A 正确；当FMg时，即能将物体提离地面，此时，FMgMa，a，A点表示的意义即为FMg，所以 B 正确；直线的斜率为 ，FMg M1 M故B点数值绝对值为g，故 D 选项正确【答案】 ABD10质量为m的物体静止在粗糙的水平面上，当用水平推力F作用于物体上时，物体的加速度为a，若作用力方向不变，大小变为 2F时
9、，物体的加速度为a，则( )Aa2a Baa2aCa2a Da1.5a【解析】 设摩擦力为Ff，由牛顿第二定律得：Error!解得a2a，故 C 正确【答案】 C11一个质量为 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，sin370.8，cos370.6)(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【解析】 (1)沿斜面下滑时，物体受力如图由牛顿第二定律得：mgsin37Ffma1FNmgcos37又FfFN所以a1gsin37gcos374.4 m/
10、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：mgsin37Ffma2联立得a2gsin37gcos 377.6 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12自制一个加速度计，其构造是：一根轻杆，下端固定一个小球，上端装在水平轴O上，杆可在竖直平面内左右摆动，用白硬纸作为表面，放在杆摆动的平面上，并刻上刻度，可以直接读出加速度的大小和方向使用时，加速度计右端朝汽车前进的方向，如图4315 所示图 4315(1)硬纸上刻度线b在经过O点的竖直线上，则在b处应标的加速度数值是多少？(2)刻度线c和O点的
11、连线与Ob的夹角为 30，则c处应标的加速度数值是多少？(3)刻度线d和O点的连线与Ob的夹角为 45.在汽车前进时，若轻杆稳定地指在d处，则 0.5 s 内汽车速度变化了多少？【解析】 (1)当轻杆与Ob重合时，小球所受合力为 0，其加速度为 0，车的加速度亦为 0，故b处应标的加速度数值为 0.(2)当轻杆与Oc重合时，以小球为研究对象，受力分析如图所示根据力合成的平行四边形定则和牛顿第二定律得mgtan ma1，解得a1gtan 9.8 m/s25.66 33m/s2.(3)若轻杆与Od重合，同理可得mgtan 45ma2，解得a2gtan 459.8 m/s2，方向水平向左，与速度方向相反所以在 0.5 s 内汽车速度应减少，减少量 va2t9.80.5 m/s4.9 m/s.【答案】 (1)0 (2)5.66 m/s2 (3)减少了 4.9 m/s
