2019-2020年高中物理 題組訓練 4.3牛頓第二定律 新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中物理 題組訓練 4.3牛頓第二定律 新人教版必修1題組一對牛頓第二定律的理解1關于牛頓第二定律,下列說法中正確的是()A公式Fma中,各量的單位可以任意選取B某一瞬間的加速度只取決于這一瞬間物體所受的合外力,而與這之前或之后的受力無關C公式Fma中,a實際上是作用于物體上每一個力所產生的加速度的矢量和D物體的運動方向一定與它所受合外力的方向一致解析F、m、a必須選取國際單位制中的單位,才可寫成Fma的形式,否則比例系數k1,所以A錯誤;牛頓第二定律描述的是某一時刻合外力與加速度的對應關系,它既表明F、m、a三者在數值上的對應關系,同時也表明合外力的方向與加速度的方向是一致的,即矢量對應關系,而與速度方向不一定相同,所以B正確,D錯誤;由力的獨立作用原理可知作用在物體上的每個力都將各自產生一個加速度,與其他力的作用無關,物體的加速度是每個力所產生的加速度的矢量和,故C正確答案BC2由牛頓第二定律Fma可知,無論怎樣小的力都可以使物體產生加速度,可是當用很小的力去推很重的桌子時,卻推不動,這是因為()A牛頓第二定律不適用于靜止的物體B桌子加速度很小,速度增量也很小,眼睛觀察不到C推力小于桌子所受到的靜摩擦力,加速度為負值D桌子所受的合力為零,加速度為零解析牛頓第二定律的表達式Fma中的力F是指合外力,用很小的力推很重的桌子時,桌子不動,是因為桌子與地面間的最大靜摩擦力大于推力,推力與桌子受到的靜摩擦力的合力為零,所以桌子所受的合外力為零,仍然靜止不動,牛頓第二定律同樣適用于靜止的物體,所以A、B、C都不正確,只有D正確答案D圖4353如圖435所示,一小球從空中自由落下,當它與正下方的輕彈簧剛開始接觸時,它將()A立即被反彈上來B立即開始做減速運動C立即停止運動D繼續(xù)做加速運動解析小球剛接觸輕彈簧時,受到向下的重力和向上的彈力,且重力大于彈力,合力方向向下,加速度方向向下,所以繼續(xù)向下做加速運動,故D正確答案D4雨滴從空中由靜止落下,若雨滴受到的空氣阻力隨雨滴下落速度的增大而增大,圖中能大致反映雨滴運動情況的是()解析對雨滴進行受力分析可得mgkvma,則雨滴做加速度減小的加速運動答案C題組二牛頓第二定律的簡單應用圖4365在平直軌道上運動的車廂中的光滑水平桌面上用彈簧拴著一個小球,彈簧處于自然長度,如圖436所示,當旅客看到彈簧的長度變長時,對車廂運動狀態(tài)的判斷可能的是()A車廂向右運動,速度在增大B車廂向右運動,速度在減小C車廂向左運動,速度在增大D車廂向左運動,速度在減小解析本題若直接分析車廂的運動,將不知從何下手,由于小球隨車廂一起運動,因此取小球作為研究對象由于彈簧變長了,故小球受到向左的彈力,即小球受到的合力向左因為加速度a與F合同向,故小球的加速度方向向左加速度a方向向左,并不能說明速度方向也向左,應有兩種可能:(1)速度v向左時,v增大,做加速運動,C正確;(2)速度v方向向右時,a與v方向相反,速度v減小,做減速運動,B正確答案BC6豎直起飛的火箭在推力F的作用下產生10 m/s2的加速度,若推力增大到2F,則火箭的加速度將達到(g取10 m/s2)()A20 m/s2 B25 m/s2 C30 m/s2 D40 m/s2解析推力為F時,Fmgma1,當推力為2F時,2Fmgma2.以上兩式聯立可得:a230 m/s2.故C正確答案C圖4377如圖437,位于水平地面上的質量為M的小木塊,在大小為F、方向與水平方向成角的拉力作用下沿地面做加速運動若木塊與地面之間的動摩擦因數為,則木塊的加速度為()AF/MBFcos /MC(Fcos Mg)/MDFcos (MgFsin )/M解析可以先求出物體所受合外力,再利用Fma求加速度,或者利用正交分解法求加速度取M為研究對象,在豎直方向合力為零,即Fsin FNMg在水平方向由牛頓第二定律得:Fcos FNMa;由以上兩式可得a.答案D8三個完全相同的物塊1、2、3放在水平桌面上,它們與桌面間的動摩擦因數都相同現用大小相同的外力F沿圖438所示方向分別作用在1和2上,用F的外力沿水平方向作用在3上,使三者都做加速運動,令a1、a2、a3分別代表物塊1、2、3的加速度,則()圖438Aa1a2a3 Ba1a2,a2a3Ca1a2,a2a2,a2a3解析對物體1,由牛頓第二定律得:Fcos 60fma1, (mgFsin 60)ma1對物體2,由牛頓第二定律得Fcos 60fma2, (mgFsin 60)ma2對物體3,由牛頓第二定律得Ffma3, mgma3比較得a1a3a2,所以C正確答案C題組三綜合題組9用20 N的水平拉力拉一個放在水平面上的物體,可以使它產生1 m/s2加速度,若用30 N的水平力拉這個物體,可以產生2 m/s2的加速度(1)物體受到的摩擦力是多少?(2)如果用40 N的水平拉力拉這個物體產生的加速度大小是多少?解析(1)對物體進行受力分析,根據牛頓第二定律有:F1fma1,F2fma2解得:f10 N,m10 kg.(2)當拉力為40 N時,F3fma3,a33 m/s2.答案(1)f10 N(2)3 m/s2圖43910如圖439所示,一木塊沿傾角37的光滑斜面自由下滑g取10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8.(1)求木塊的加速度大小;(2)若木塊與斜面間的動摩擦因數0.5,求木塊加速度的大小解析(1)分析木塊的受力情況如圖甲所示,木塊受重力mg、支持力FN兩個力作用,合外力大小為mgsin ,根據牛頓第二定律得mgsin ma1所以a1gsin 100.6 m/s26 m/s2.(2)若斜面粗糙,物體的受力情況如圖乙所示,建立直角坐標系在x方向上(沿斜面方向上)mgsin Ffma2在y方向上(垂直斜面方向上)FNmgcos 又因為FfFN由得a2gsin gcos (100.60.5100.8) m/s22 m/s2.答案(1)6 m/s2(2)2 m/s2圖431011如圖4310所示,質量為2 kg的物體在40 N水平推力作用下,從靜止開始1 s內沿豎直墻壁下滑3 m求:(取g10 m/s2)(1)物體運動的加速度大小;(2)物體受到的摩擦力大?。?3)物體與墻間的動摩擦因數解析(1)由hat2,可得:am/s26 m/s2(2)分析物體受力情況如圖所示:水平方向:物體所受合外力為零,FNF40 N豎直方向:取向下為正方向,由牛頓第二定律得:mgFfma,可得:Ffmgma8 N(3)物體與墻間的滑動摩擦力FfFN所以0.2.答案(1)6 m/s2(2)8 N(3)0.2圖431112如圖4311所示,質量m1 kg的球穿在斜桿上,斜桿與水平方向成30角,球與桿之間的動摩擦因數,球受到豎直向上的拉力F20 N,則球的加速度多大?(取g10 m/s2)解析球受到重力mg、桿的支持力FN、桿的摩擦力Ff和豎直向上的拉力F四個力的作用(如圖所示),建立直角坐標系,則由牛頓第二定律得Fsin 30mgsin 30FfmaFcos 30mgcos 30FNFfFN聯立以上各式解得a2.5 m/s2.答案2.5 m/s2- 配套講稿:
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