【物理】2020届一轮复习人教版牛顿第二定律课时作业
2020届一轮复习人教版 牛顿第二定律 课时作业
1.从牛顿运动定律可知,无论多么小的力都可以使物体产生加速度,可是当我们用一个很小的力去推放置在水平地面上的桌子时,却推不动它,这是因为( )
A.牛顿运动定律对静止的物体不适用
B.桌子的加速度很小,速度变化太慢,眼睛不易觉察到
C.桌子受到的合外力为零
D.推力小于桌子受到的摩擦力
答案:C
2.关于牛顿第二定律,下列说法中正确的是( )
A.公式F=ma中,各量的单位可以任意选取
B.某一瞬间的加速度只取决于这一瞬间物体所受的合力,而与之前或之后的受力无关
C.公式F=ma中,a实际上是作用于物体上的每一个力所产生的加速度的代数和
D.物体的运动方向一定与它所受合力的方向一致
答案:B
3.(多选)“儿童蹦极”中,拴在小朋友腰间左右两侧的是弹性极好的相同的橡皮绳.若小朋友从橡皮绳处于最低点位置处开始由静止上升(此时橡皮绳伸长最大),直至上升到橡皮绳处于原长的过程中,关于小朋友的运动状态的说法中正确的有( )
A
.小朋友到达橡皮绳处于原长位置时,其速度为零,同时加速度也为零
B.小朋友的速度最大的时刻就是其加速度等于零的时刻
C.小朋友在橡皮绳处于最低点位置时,其加速度不为零
D.小朋友先做变加速运动,加速度越来越小,再做变减速运动,加速度越来越小
答案:BC
4.(多选)物体A、B、C均静止在同一水平面上,它们的质量分别为mA、mB、mC,与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC,用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C,所得加速度a与拉力F的关系如图所示,A、B两直线平行,则以下关系正确的是( )
A.mA
2a D.a′=1.5a
解析:设摩擦力为f,由牛顿第二定律,得
解得a′>2a,故C正确.
答案:C
6.一个质量为m=1 kg的小物体放在光滑水平面上,小物体受到两个水平恒力F1=2 N和F2=2 N作用而处于静止状态,如图所示.现在突然把F1绕其作用点在竖直平面内向上转过53°,F1大小不变,则此时小物体的加速度大小为(sin 53°=0.8、cos 53°=0.6)( )
A.2 m/s2 B.1.6 m/s2
C.0.8 m/s2 D.0.4 m/s2
解析:开始时两力大小相等,相互平衡;将F1转过53°时,物体受到的合力为F=F2-F1cos 53°=2 N-2×0.6 N=0.8 N;则由牛顿第二定律可知,加速度为a== m/s2=0.8 m/s2;故选项C正确.
答案:C
7.(多选)一个物体受到F1=6 N的合外力,产生a1=2 m/s2的加速度,要使它产生a2=6 m/s2的加速度,下列说法正确的是 ( )
A.物体的质量是3 kg
B.物体受F2=18 N的合外力能产生a2=6 m/s2的加速度
C.物体的质量是12 kg
D.物体受F2=2 N的合外力能产生a2=6 m/s2的加速度
解析:根据牛顿第二定律可知,m== kg=3 kg,A正确,C错误;要使它产生a2=6 m/s2的加速度,根据牛顿第二定律可知,F2=ma2=3×6 N=18 N,B正确,D错误.
答案:AB
8.将质量为0.5 kg的小球,以30 m/s的速度竖直上抛,经过2.5 s小球到达最高点(g取10 m/s2).
(1)求小球在上升过程中受到的空气的平均阻力;
(2)求小球在最高点时的加速度大小;
(3)若空气阻力不变,小球下落时的加速度为多大?
解析:(1)设小球上升时,加速度为a,空气的平均阻力为F,
则v=at,mg+F=ma,
把v=30 m/s、t=2.5 s、m=0.5 kg代入,得F=1 N.
(2)小球到达最高点时,因速度为零,故不受空气阻力,故加速度大小为g,即10 m/s2.
(3)当小球下落时,空气阻力的方向与重力方向相反,设加速度为a′,则
mg-F=ma′,得a′=8 m/s2.
答案:(1)1 N (2)10 m/s2 (3)8 m/s2
9.将一个皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比.下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象中正确的是( )
解析:本题考查牛顿第二定律与图象问题的综合应用,意在考查考生的分析、推理能力.对皮球进行受力分析,受到竖直向下的重力、阻力作用,根据牛顿第二定律,可知皮球在上升过程中的加速度大小a=,因皮球上升过程中速度v减小,故加速度减小,当速度v=0时,加速度a=g,a-t图象逐渐趋近一条平行于t轴的直线,C正确,A、B、D错误.
答案:C
10.如图,某人在粗糙水平地面上用水平力F推一购物车沿直线前进,已知推力大小是80 N,购物车的质量是20 kg,购物车与地面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.购物车受到地面的支持力是40 N
B.购物车受到地面的摩擦力大小是40 N
C.购物车沿地面将做匀速直线运动
D.购物车将做加速度为a=4 m/s2的匀加速直线运动
解析:购物车沿水平面运动,则在竖直方向受到的支持力与重力大小相等,方向相反,所以支持力FN=20×10 N=200 N,A错误;购物车受到地面的摩擦力大小是:f=μFN=0.2×200 N=40 N,B正确;推力大小是80 N,所以购物车沿水平方向受到的合外力F合=F-f=80 N-40 N=40 N,所以购物车做匀变速直线运动,C
错误;购物车的加速度a== m/s2=2 m/s2,D错误.
答案:B
11.如图所示,有一箱装得很满的土豆,以一定的初速度在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动,不计其他外力及空气阻力,则中间一质量为m的土豆A受到其他土豆对它的作用力大小应是( )
A.mg B.μmg
C.mg D.mg
解析:每个土豆均随筐一起做匀减速直线运动,加速度为a,根据牛顿第二定律得μmg=ma,a=μg.对土豆A进行受力分析,如图所示,由牛顿第二定律与平行四边形定则,得F==mg,故选项C正确.
答案:C
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.
(1)求向上滑动时木块的加速度的大小和方向.
(2)若此木块滑到最大高度后,能沿斜面下滑,求下滑时木块的加速度的大小和方向.
解析:(1)以木块为研究对象,因木块受到三个力的作用,故采用正交分解法求解,建立坐标系时,以加速度的方向为x轴的正方向.木块上滑时其受力分析如图甲所示,根据题意,加速度的方向沿斜面向下,将各个力沿斜面和垂直斜面方向正交分解.根据牛顿第二定律有:
mgsin θ+f=ma,N-mgcos θ=0.
又f=μN,联立解得a=g(sin θ+μcos θ),方向沿斜面向下.
图甲 图乙
(2)木块下滑时其受力分析如图乙所示,由题意知,木块的加速度方向沿斜面向下.根据牛顿第二定律有:
mgsin θ-f′=ma′,N′-mgcos θ=0.
又f′=μN′,联立解得a′=g(sin θ-μcos θ),方向沿斜面向上.
答案:(1)g(sin θ+μcos θ),方向沿斜面向下
(2)g(sin θ-μcos θ),方向沿斜面向上