高中物理3 牛顿第二定律课后作业题

这是一份高中物理3 牛顿第二定律课后作业题，共4页。试卷主要包含了下列说法正确的是，6 m/s2 可能等内容，欢迎下载使用。

A.物体的速度一定越来越大 B.物体的速度可能越来越小
C.物体的速度可能不变 D.物体的速度一定改变
答案：BD
2.下列说法正确的是（ ）
A.物体在恒力作用下,速度变化率均匀增大
B.物体在恒力作用下,速度变化率不变
C.物体在恒力作用下,速度变化率大小与恒力的大小成正比
D.物体在恒力作用下速度逐渐增大答案：BC
3.质量为m的物体,放在水平支持面上,物体以初速度v0在平面上滑行,已知物体与支持面的动摩擦因数为μ,则物体滑行的距离决定于（ ）
A.μ和v0 B.μ和m C.v0和m D.μ、v0和m
答案：A
4.一个在水平地面上做直线运动的物体,在水平方面只受摩擦力f的作用,当对这个物体施加一个水平向右的推力F作用时,下面叙述的四种情况,不可能出现的是（ ）
A.物体向右运动,加速度为零 B.物体向左运动,加速度为零
C.物体加速度的方向向右 D.物体加速度的方向向左
答案：BD
5.如图6-2-2所示，位于水平面上的质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做加速运动.若木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度为（ ）
图6-2-2
A.F/M B.Fcsα/M
C.(Fcsα-μMg)/M D.［Fcsα-μ(Mg-Fsinα)］/M
解析：以木块为研究对象，受力分析如下图所示.
竖直方向上：Fsinα+FN-Mg=0
水平方向上：Fcsα-μFN=Ma
故a=.答案：D
6.在平直公路上,汽车由静止出发匀加速行驶,通过距离s后,关闭油门,继续滑行2s距离后停下,加速运动时牵引力为F.则运动受到的平均阻力大小是______________.
解析：v2=2a1s，v2=2a22s，所以a1=2a2；F-f=ma1，f=ma2；解得f=F/3.答案：F/3
7.质量为5 kg的物体,在水平面上受两个共点力的作用,F1=9 N,F2=6 N,则物体产生加速度的最大值可能是_______________,产生加速度的最小值可能是______________,物体的加速度可能是1 m/s2吗?答________________.
答案：3 m/s2 0.6 m/s2 可能
8.质量为10 kg的物体,原来静止在水平面上,当受到水平拉力F后,开始沿直线做匀加速运动,设物体经过时间t位移为x,且x、t的关系为x=2t2.物体所受合外力大小为______________,第4 s末的速度是__________,当4 s末时F=0,则物体再经10 s钟停止运动,F=_____________,物体与平面的动摩擦因数μ=______________.
答案：40 N 16 m/s 56 N 0.16
9.物体放在光滑的水平面上,在水平力作用下从静止开始做直线运动,当水平拉力逐渐减小时,它的加速度_________,它运动的速度将__________,当该力减为零后,物体将做____________.
答案：减小 增大 匀速运动
10.质量为2 kg的物体,在5个共点力作用下恰好静止.把一个2.4 N的力F3去掉后,3 s末物体运动的速度为_____________,方向是_________________-,该物体位移的大小是___________.
答案：3.6 m/s 与F3反方向 5.4 m
11.质量为2 kg的物体在水平地面上运动时,受到与运动方向相同的拉力作用,物体与地面间的动摩擦因数为0.40.当拉力由10 N均匀减小到零的过程中拉力F=______________N时,物体加速度最大值为_________________,当拉力F=_____________N时,物体速度最大,物体运动情况是__________.
答案：0 4 m/s2 8 沿原方向先加速后减速
12.起重机的钢丝绳吊着4 t的货物以2 m/s2的加速度匀减速上升,货物上升过程中所受空气阻力为200 N,求钢丝绳对货物的拉力.
解析：由mg+f-F=ma，得
F=mg+f-ma=4×103×10 N+200 N-4×103×2 N=32 200 N.答案：32 200 N
13.如图6-2-3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.（取g=10 m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8）
图6-2-3
（1）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况.
（2）求悬线对球的拉力.
解析：（1）车厢的加速度与小球的相同，由球的受力分析知（如右图）
a==gtan37°=g
加速度方向向右，车厢向右匀加速或向左匀减速.
（2）由上图可知，线对球的拉力大小为
F== N=12.5 N.
答案：（1）加速度方向向右，车厢向右匀加速或向左匀减速（2）12.5 N
14.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60 kg的运动员，从离水平网面3.2 m高处自由下落，着落网后沿竖直方向蹦回到离水平面5.0 m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2 s.若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小.（取g=10 m/s2）
解析：将运动员看作质量为m的质点，从h1高处下落，则接触网时速度的大小
v1=（向下）
弹跳后到达的高度为h2，刚离网时速度的大小
v2=（向上）
速度的改变量
Δv=v1+v2（向上）
以a表示加速度，Δt表示时间变化量，则
Δv=aΔt
接触过程中运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg，由牛顿第二定律：
F-mg=ma
由以上五式解得
F=mg+m
代入数值得F=1.5×103 N.
答案：1 500 N
15.某市规定卡车在市区一特殊路段的速度不得超过36 km/h.有一辆卡车在危急情况下紧急刹车，车轮抱死滑动一段距离后停止.交警测得刹车过程中车轮在路面上擦过的笔直的痕迹长是9 m.从厂家的技术手册中查得该车轮胎和地面的动摩擦因数是0.8.
（1）假如你就是这位警察，请你判断卡车是否违反规定超速行驶.（假定刹车后卡车做匀减速直线运动）
（2）如果汽车安装车轮防抱死装置，则紧急刹车时可获得比车轮抱死时更大的制动力，从而使刹车距离大大减小，而减小刹车距离则是避免交通事故的最有效的途径.刹车距离除与汽车的初速度、制动力有关外，还必须考虑驾驶员的反应时间.假设汽车安装防抱死装置后刹车制动力是定值F，驾驶员的反应时间为t0，卡车的质量为m，行驶的速度为v0，请你给出刹车距离s的表达式.
解析：卡车制动后，车轮将不会转动，则卡车所受的合外力就是来自地面给车轮的摩擦力.抱死后，卡车将在摩擦力的作用下开始做匀减速直线运动，则由牛顿第二定律和运动学公式，以及题设中给出的条件即可解答.但是需要注意的是交警测得刹车过程中车轮在路面上擦过的笔直的痕迹长为9 m，其实指的就是卡车抱死后前进的位移的大小.
如果卡车安装车轮防抱死装置，则卡车所受的合外力恒定不变.卡车在制动力的作用下开始做匀减速运动，但是司机从发现情况，到作出制动需要一定的反应时间，在这段时间内卡车做匀速直线运动，制动后卡车才能在制动力的作用下开始做匀减速直线运动.
由此可知：（1）卡车制动后，所受合外力是滑动摩擦力Ff=-μmg ①
由牛顿第二定律可知加速度a= ②
联立①②得a=-μg
又设卡车的初速度为v0，则由匀变速直线运动的公式可知v02=-2as
即v0=== m/s=12 m/s=43.2 km/h
显然，这辆卡车是超速的.
（2）如果卡车安装车轮防抱死装置，卡车受合外力F合=-F.
根据牛顿第二定律可知：加速度a=-，司机从发现危险情况然后刹车直至卡车停下，刹车距离由两部分组成，即在司机反应时间内卡车匀速行驶的位移和刹车后直至停下的匀减速运动的位移，因此刹车距离：
s=v0t0+=v0t0+=v0t0+
由此看出车速v0越大，车辆总质量m越大，司机反应时间t0越长（司机酒后驾车反应迟钝，从发现情况到采取措施时间长），则刹车距离s越大.因此现行的交通法规中要求，对驾驶人员的超速、超载和酒后驾车采取一经发现就拘留的处罚，从而使交通事故的发生率有效地得到控制.
答案：（1）卡车超速
（2）s=v0t0+