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高中第四章 运动和力的关系3 牛顿第二定律课时练习
展开这是一份高中第四章 运动和力的关系3 牛顿第二定律课时练习,共4页。
1.下列关于加速度大小的判断正确的是( )
A.由公式a=eq \f(Δv,Δt)可知,a与Δv成正比、与Δt成反比
B.由公式a=eq \f(Δv,Δt)可知,a与Δv成反比、与Δt成正比
C.由公式a=eq \f(F,m)可知,a与F成正比、与m成反比
D.由公式a=eq \f(F,m)可知,a与F成反比、与m成正比
答案:C
2.(2022·辽宁高考)如图所示,一小物块从长1 m的水平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端,经过1 s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ,g取10 m/s2。下列v0、μ值可能正确的是( )
A.v0=2.5 m/s B.v0=1.5 m/s C.μ=0.28 D.μ=0.25
解析:选B 根据题意,小物块平均速度为1 m/s,小物块做匀变速直线运动,设小物块运动的末速度为v,则 eq \f(v0+v,2)=1 m/s,且小物块的末速度大于等于0。因此v0最大为2 m/s,由v2-v02=-2μgx得μ最大为0.2,故选B。
3.(选自鲁科版新教材课后练习)(多选)如图所示,火车在平直轨道上运动,车厢中的光滑水平桌面上用轻弹簧拴着一个小球,弹簧处于自然长度。当乘客看到弹簧的长度变长时,火车可能的运动情况是( )
A.火车向右方运动,速度在增大
B.火车向右方运动,速度在减小
C.火车向左方运动,速度在增大
D.火车向左方运动,速度在减小
答案:BC
4.如图所示,三个完全相同的物块1、2、3放在光滑水平桌面上。现用大小相同的外力F沿图示方向分别作用在三个物块上,三者都做加速运动,令a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度,则( )
A.a1>a2>a3 B.a1
答案:C
5.(多选)如图所示,物体A放在固定的倾角为α的斜面B上,在A上施加一个竖直向下的恒力F,下列说法中正确的有( )
A.若A原来是静止的,则施加力F后,A仍保持静止
B.若A原来是静止的,则施加力F后,A将加速下滑
C.若A原来是加速下滑的,则施加力F后,A的加速度不变
D.若A原来是加速下滑的,则施加力F后,A的加速度将增大
答案:AD
6.在光滑水平桌面上,物块A用轻绳和物块B连接,轻绳跨过定滑轮,物块B悬空,如图甲所示,系统从静止开始,运动的加速度为a1。在图乙中,若对轻绳施加一个和物块B重力相等的拉力F,物块A从静止开始运动的加速度为a2则( )
A.a1<a2 B.a1=a2
C.a1>a2 D.无法判断
解析:选A 题图甲两物块构成连接体模型,对系统由牛顿第二定律mBg=(mA+mB)a1,可得:a1=eq \f(mBg,mA+mB);题图乙中是拉力F=mBg拉着细绳带动A做匀加速直线运动,由牛顿第二定律mBg=mAa2,可得a2=eq \f(mBg,mA),比较两加速度可得a1
A.火箭第一级发动机在刚刚脱离主体时就停止了推进动力,这时候没有动力的第一级发动机的加速度为0
B.火箭第三级在准备把运载的卫星送入预定轨道时,会先把顶端的卫星保护外壳脱落下来,这部分脱落的外壳一脱落就做自由落体运动
C.长征八号运载火箭在刚刚点火的瞬间,速度几乎为0,但是它的加速度却比较大
D.火箭升空后速度越来越大,加速度也越来越大
解析:选C 没有动力的第一级发动机还受到地球的引力作用,所以加速度不为0,A错误;物体做自由落体运动的条件是只受重力和初速度为0,脱落的外壳初速度不为0,不是做自由落体运动,B错误;火箭在刚刚点火的瞬间,速度几乎为0,但是受到很大的向上的推力,所以它的加速度比较大,C正确;火箭在加速升空的最后阶段,速度越来越大,加速度越来越小,D错误。
8.(多选)如图所示,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O。整个系统处于静止状态。现将细线剪断,将物块a的加速度的大小记为a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2,重力加速度大小为g。在剪断的瞬间( )
A.a1=3g B.a1=0
C.Δl1=2Δl2 D.Δl1=Δl2
解析:选AC 设物块的质量为m,剪断细线的瞬间,细线的拉力消失,弹簧还没有来得及改变,所以剪断细线的瞬间a受到重力和弹簧S1的拉力T1,剪断前对bc和弹簧组成的整体分析可知T1=2mg,故a受到的合力F=mg+T1=mg+2mg=3mg,故加速度a1=eq \f(F,m)=3g,A正确,B错误;设弹簧S2的拉力为T2,则T2=mg,根据胡克定律F=kΔx可得Δl1=2Δl2,C正确,D错误。
9.如图所示,质量为1 kg的物体静止在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,物体受到大小为20 N、与水平方向成37°角斜向下的推力F作用时,沿水平方向做匀加速直线运动,求物体加速度的大小。(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8)
解析:取物体为研究对象,受力分析如图所示,建立直角坐标系。
水平方向上:Fcs 37°-Ff=ma, ①
竖直方向上:FN=mg+Fsin 37°,②
又因为:Ff=μFN, ③
联立①②③求解得:a=5 m/s2。
答案:5 m/s2
eq \a\vs4\al(B)组—重应用·体现创新
10.在静止的车厢内,用细绳a和b系住一个小球,绳a斜向上拉,绳b水平向左拉,如图所示。现让车从静止开始向右做匀加速运动,小球相对于车厢的位置不变,与小车静止时相比,绳a、b的拉力Fa、Fb的变化情况是( )
A.Fa变大,Fb不变 B.Fa变大,Fb变小
C.Fa不变,Fb变小 D.Fa不变,Fb变大
解析:选C 以小球为研究对象,分析受力情况,如图所示,根据牛顿第二定律得,
水平方向:Fasin α-Fb=ma,①
竖直方向:Facs α-mg=0,②
由题知α不变,由②分析知Fa不变,
由①知Fb=Fasin α-ma
A.沙发的加速度大小为 1 m/s2
B.沙发将沿着F1的方向移动
C.沙发不会被推动
D.由于F1小于最大静摩擦力,因此沙发将沿着F2的方向移动
解析:选A 已知F1=150 N、F2=200 N、FN=mg=500 N,根据力的合成法则可求得,两个相互垂直的力F1、F2的合力为F合=250 N,沙发受到的最大静摩擦力Ff=μFN=μmg=200 N,因为F1、F2的合力大于最大静摩擦力,所以沙发被推动,运动方向沿合力方向。由F=ma 可得a=eq \f(F,m)=eq \f(F合-Ff,m)=1 m/s2,故A正确。
12.一倾角为30°的斜面上放一木板,木板上固定一支架,支架末端用细绳悬挂一小球,木板在斜面上下滑时,小球与木板相对静止共同运动。求细线在下述两种情况下木板下滑的加速度。(g取10 m/s2)
(1)沿竖直方向;
(2)与斜面方向垂直。
解析:(1)当细线沿竖直方向时,小球受力如图甲所示。FT1与mg都是竖直方向,小球沿斜面方向运动,故不可能有加速度,说明木板沿斜面匀速下滑,此时加速度为0。
(2)当细线与斜面方向垂直时,小球的受力如图乙所示,FT2与mg的合力必沿加速度方向,即沿斜面方向,做出平行四边形,可知合力 F合=mgsin θ,
由牛顿第二定律知a2=eq \f(F合,m)=gsin θ=10×sin 30°=5 m/s2,加速度方向沿斜面向下。
答案:(1)0 (2)5 m/s2,方向沿斜面向下
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