高中物理人教版 (2019)必修 第一册第四章 运动和力的关系3 牛顿第二定律优秀课后练习题

4.3.1牛顿第二定律课中练

一、对牛顿第二定律的理解

【课堂引入】

1. 甲同学说：“由a＝可知，物体的加速度a与速度的变化量Δv成正比，与时间Δt成反比。”乙同学说：“由a＝可知，物体的加速度a与合力F成正比，与质量m成反比。”哪一种说法是正确的？为什么？

【例题】

2. 下列对牛顿第二定律的理解正确的是（　　）

A. 由F＝ma可知，m与a成反比

B. 牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用

C. 加速度的方向总跟合外力的方向一致

D. 当外力停止作用时，加速度随之消失

【课堂练习】

3. 对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力，在力刚开始作用的瞬间（　　）

A. 物体立即获得速度

B. 物体立即获得加速度

C. 物体同时获得速度和加速度

D. 由于物体未来得及运动，所以速度和加速度都为零

4. 关于牛顿第二定律的数学表达式F＝kma，下列说法正确的是（　　）

A. 在任何情况下式中k都等于1

B. 式中k的数值由质量、加速度和力的大小决定

C. 式中k的数值由质量、加速度和力的单位决定

D. 物理中定义使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力为1 N

二、牛顿第二定律的简单应用

【课堂引入】

1.应用牛顿第二定律解题一般步骤

2.应用牛顿第二定律解题的方法

【例题】

5. 如图所示，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1kg.(g取10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：

(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；

(2)悬线对球的拉力．

6. 如图所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上．现用大小为40 N，与水平方向夹角为37°的斜向上的力拉物体，使物体沿水平面做匀加速运动(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．

(1)若水平面光滑，物体的加速度是多大？

(2)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体的加速度是多大？

课堂练习】

7. 一质量为1kg的物体静止在光滑水平面上，t=0时刻开始，用一水平向右的大小为2N的力F1拉物体，则

（1）物体产生的加速度是多大？2s后物体的速度是多少？

（2）若在3s末给物体加上一个大小也是2N水平向左的拉力F2，则物体的加速度是多少？4s末物体的速度是多少？

（3）3s内物体的加速度2m/s2是由力F1产生的，3s后物体的加速度为0，那是说3s后F1不再产生加速度了？

8. 一个质量为20kg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，，）．

(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．

9. 光滑水平桌面上有一个物体，质量是2kg，受到互成120°角的两个水平力F1和F2的作用，两个力的大小都是10N，这个物体的加速度是_____．

参考答案

1. 【答案】乙同学的说法正确，物体的加速度大小是由物体所受的合力的大小和物体的质量共同决定的，与速度变化量及所用的时间无关。

2. CD

【详解】A、根据牛顿第二定律可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比，故A错误；

B、加速度与合力的关系是瞬时对应关系，a随合力的变化而变化，故B错误，D正确；

C、加速度的方向与合力的方向相同，故C正确；

故选CD.

3. B

【详解】根据牛顿第二定律可知，力与加速度具有瞬时对应关系，它们同时存在、同时消失、同增同减。但力与速度无瞬时对应关系，由运动学知识知故静止的物体要获得一个速度，除有一个加速度外，还要经历一定的时间，故A、C、D都错，B选项正确。

故选B。

4. CD

【详解】A．只有式中各个物理量的单位都取国际单位时，式中k才等于1，故A错误；

BC．牛顿第二定律中k的取值由质量、加速度和力的单位决定，与它们的大小无关，故B错误，C正确；

D．物理中定义使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力为1 N，故D正确．

故选CD。

5.【答案】（1）车厢运动的加速度大小为7.5m/s2，方向水平向右，车厢可能向右做匀加速运动，也可能向左做匀减速运动；（2）悬线对球的拉力为12.5N．

【详解】（1）车厢的加速度与小球加速度相同，对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律得：

所以车厢的加速度大小为7.5m/s2，方向水平向右，所以车厢可能向右做匀加速运动，也可能向左做匀减速运动．

（2）由图可知：

6.【答案】(1)8 m/s2；(2)6 m/s2；

【详解】(1)水平面光滑时，物体的受力情况如图甲所示

由牛顿第二定律

Fcos 37°＝ma1 ①

解得

a1＝8 m/s2 ②

(2)水平面不光滑时，物体的受力情况如图乙所示

Fcos 37°-Ff＝ma2③

FN′＋Fsin 37°＝mg④

Ff＝μFN′⑤

由③④⑤得

a2＝6 m/s2

7. 【答案】(1)，；(2)0，；(3)不是

【详解】(1)根据牛顿第二定律得

根据速度公式得

(2)施加水平向左的拉力F2后，合力为零，则加速度为零。物体做匀速直线运动，其速度为

(3) 3s后物体的加速度为0，是因为两力产生的加速度大小相等、方向相反，所以合成后为零。

8.【答案】（1），沿斜面向下（2），沿斜面向下

【详解】(1)沿斜面下滑时，物体受力如图

由牛顿第二定律得：

            ①

              ②

又                      ③

所以 ，方向沿斜面向下．

(2)物体沿斜面上滑时，摩擦力沿斜面向下，物体受力如图

由牛顿第二定律得：

         ④

联立②③④得

，方向沿斜面向下.

9. 【答案】5

【详解】物体受到互成120°角的两个水平力F1和F2的作用，两个力的大小都是10N，由平行四边形定则可得，合力，再由牛顿第二定律可得