2019-2020年新教材高中物理 課時(shí)分層作業(yè)13 牛頓第二定律（含解析）魯科版必修1

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1、課時(shí)分層作業(yè)(十三)　 (時(shí)間：40分鐘　分值：100分) [合格基礎(chǔ)練] 一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分) 1．(多選)下列對牛頓第二定律的表達(dá)式F＝ma及其變形公式的理解，正確的是 (　　) A．由F＝ma可知，物體所受的合外力與物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成反比 B．由m＝可知，物體的質(zhì)量與其所受合外力成正比，與其運(yùn)動(dòng)的加速度成反比 C．由a＝可知，物體的加速度與其所受合外力成正比，與其質(zhì)量成反比 D．由m＝可知，物體的質(zhì)量可以通過測量它的加速度和它所受的合外力而求出 CD　[牛頓第二定律的表達(dá)式F＝ma表明了各物理量之間的數(shù)量關(guān)系，即已知兩個(gè)量，

2、可求第三個(gè)量，作用在物體上的合外力，可由物體的質(zhì)量和加速度計(jì)算，并不由它們決定，A錯(cuò)；質(zhì)量是物體本身的屬性，由物體本身決定，與物體是否受力無關(guān)，B錯(cuò)；由牛頓第二定律知加速度與合外力成正比，與質(zhì)量成反比，m可由其他兩量求得，故C、D對．] 2．(多選)在牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F＝kma中，有關(guān)比例系數(shù)k的說法，正確的是(　　) A．k的數(shù)值由F、m、a的數(shù)值決定 B．k的數(shù)值由F、m、a的單位決定 C．在國際單位制中k＝1 D．在任何情況下k都等于1 BC　[物理公式在確定物理量之間的數(shù)量關(guān)系的同時(shí)也確定了物理量的單位關(guān)系．在F＝kma中，只有m的單位取kg，a的單位取m/s2，F(xiàn)

3、的單位取N時(shí)，k才等于1，即在國際單位制中k＝1，故B、C正確．] 3．物體受10 N的水平拉力作用，恰能沿水平面勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)撤去這個(gè)拉力后，物體將(　　) A．勻速運(yùn)動(dòng) B．立即停止運(yùn)動(dòng) C．產(chǎn)生加速度，做勻減速運(yùn)動(dòng) D．產(chǎn)生加速度，做勻加速運(yùn)動(dòng) C　[物體在水平拉力作用下做勻速運(yùn)動(dòng)，說明物體受到一個(gè)與拉力等大反向的摩擦力的作用，當(dāng)撤去拉力后，在摩擦力作用下，物體產(chǎn)生一個(gè)向后的加速度，做勻減速運(yùn)動(dòng)，C正確．] 4．甲、乙兩物體的質(zhì)量之比是2∶1，所受合力之比是1∶2，則甲、乙兩物體的加速度之比是(　　) A．1∶1 B．1∶2　　C．1∶3　　D．1∶4 D　[由F＝m

4、a得＝＝×＝.] 5.如圖所示，質(zhì)量為m＝10 kg的物體在水平面上向左運(yùn)動(dòng)，物體與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2.與此同時(shí)物體受到一個(gè)水平向右的推力F＝20 N的作用，則物體產(chǎn)生的加速度大小和方向是(g取10 m/s2) (　　) A．0 B．4 m/s2，水平向右 C．2 m/s2，水平向左 D．2 m/s2，水平向右 B　[取向右為正方向，由牛頓第二定律得F＋f＝ma，而f＝μmg，解得a＝＝4 m/s2，故物體的加速度大小是4 m/s2，方向水平向右，B正確．] 6.如圖所示，有一箱裝得很滿的土豆，以一定的初速度在動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的水平地面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)其他外力及空氣阻力

5、，則中間一質(zhì)量為m的土豆A受到其他土豆對它的作用力大小應(yīng)是(　　) A．mg B．μmg C．mg D．mg C　[土豆A受力如圖，在水平方向上土豆具有和箱子共同的水平加速度a，由牛頓第二定律知：a＝μg，土豆A的合外力F1＝μmg.豎直方向上土豆A所受重力F2＝mg，所以其他土豆對它的作用力的大小F＝＝mg.] 二、非選擇題(14分) 7．一個(gè)靜止在水平地面上的物體質(zhì)量是2 kg，在6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右運(yùn)動(dòng)，物體與水平地面間的滑動(dòng)摩擦力是4.2 N．求物體在4 s末的速度和4 s內(nèi)發(fā)生的位移． [解析]　由牛頓第二定律得：F－f＝ma 所以物體的加速度a

6、＝＝m/s2＝1.1 m/s2 物體在4 s末的速度 v＝at＝1.1×4 m/s＝4.4 m/s 4 s內(nèi)發(fā)生的位移s＝at2＝×1.1×16 m＝8.8 m. [答案]　4.4 m/s　8.8 m [等級過關(guān)練] 一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分) 1．為保持城市清潔，某城市環(huán)衛(wèi)局訂購了大量平頭灑水車．該型號灑水車具有自吸自排功能，可前沖、后灑、側(cè)噴，工作臺(tái)帶可調(diào)節(jié)的高壓槍，當(dāng)水調(diào)節(jié)成柱狀時(shí)，射程大于等于40 m，調(diào)節(jié)成霧狀時(shí)，射程小于等于15 m．如果灑水車在平直公路上行駛時(shí)，假設(shè)灑水車的牽引力不變，所受阻力跟車重成正比，那么開始灑水后，灑水車的運(yùn)動(dòng)情況是(　

7、　) A．仍做勻速運(yùn)動(dòng) B．做勻加速運(yùn)動(dòng) C．做勻減速運(yùn)動(dòng) D．做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng) D　[灑水車所受阻力跟車重成正比，設(shè)為f＝kmg，根據(jù)牛頓第二定律有F－kmg＝ma，即a＝－kg.開始灑水后，m減小，F(xiàn)不變，a增大，v增大，灑水車做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，D正確．] 2．兩個(gè)物體A和B，質(zhì)量分別為m1和m2，互相接觸地放在光滑水平面上，如圖所示，對物體A施以水平的推力F，則物體A對物體B的作用力等于 (　　) A．F B．F C．F D．F B　[對A、B整體分析，有F＝(m1＋m2)a，解得a＝.設(shè)A、B間的彈力為N，以B為研究對象，則有N＝m2a＝

8、F，B正確．] 3.如圖所示，A、B為兩個(gè)相同物塊，由輕質(zhì)彈簧k和細(xì)線l相連，懸掛在天花板上處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將l剪斷，則在剛剪斷時(shí)，A、B的加速度大小aA、aB分別為(　　) A．a(chǎn)A＝0，aB＝0 B．a(chǎn)A＝0，aB＝g C．a(chǎn)A＝g，aB＝g D．a(chǎn)A＝g，aB＝0 C　[剪斷細(xì)線前物塊A受重力、細(xì)線豎直向下的拉力和彈簧豎直向上的拉力，細(xì)線的拉力等于mg，由平衡條件可知彈簧對物塊A的拉力等于2mg，剛剪斷細(xì)線時(shí)，物塊A受到彈簧豎直向上的拉力和重力，由于彈簧的形變沒有變化，彈簧對物塊A的作用力仍為2mg，所以物塊A受到的合力方向豎直向上，大小為mg，aA＝＝＝g，方向豎直向上；剛

9、剪斷細(xì)線時(shí)，物塊B只受重力作用，加速度aB為重力加速度g，方向豎直向下．] 4.(多選)一質(zhì)量為m＝1 kg的物體在水平恒力F作用下水平運(yùn)動(dòng)，1 s末撤去恒力F，其v -t圖象如圖所示，則恒力F和物體所受阻力f的大小是(　　) A．F＝8 N B．F＝9 N C．f＝2 N D．f＝3 N BD　[撤去恒力F后，物體在阻力作用下運(yùn)動(dòng)，由v -t圖象可知，1～3 s內(nèi)物體的加速度為3 m/s2，由牛頓第二定律f＝ma可知，阻力f＝3 N；由圖象可知在0～1 s內(nèi)其加速度為6 m/s2，由牛頓第二定律F－f＝ma′，可求得F＝9 N．B、D正確．] 二、非選擇題(本題共2小題，共26

10、分) 5．(13分)如圖所示，沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向37°，球和車廂相對靜止，球的質(zhì)量為1 kg.求：(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) (1)車廂運(yùn)動(dòng)的加速度； (2)懸線對球的拉力． [解析]　(1)球和車廂相對靜止，它們的運(yùn)動(dòng)情況相同，小球受力分析如圖所示，由牛頓第二定律得：mgtan 37°＝ma， 解得a＝7.5 m/s2， 即車廂的加速度大小為7.5 m/s2，方向?yàn)樗较蛴遥? (2)懸線對球的拉力F＝＝1.25mg＝12.5 N，方向沿繩向上． [答案]　見解析 6．(13分)如

11、圖所示，質(zhì)量為4 kg的物體靜止于水平面上，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，物體受到大小為20 N，與水平方向成θ＝30°角斜向上的拉力F作用時(shí)沿水平面做勻加速運(yùn)動(dòng)，求物體的加速度的大?。?g取10 m/s2) [解析]　以物體為研究對象，其受力情況如圖所示，物體受到四個(gè)力的作用，用正交分解法，建立平面直角坐標(biāo)系，把F沿兩坐標(biāo)軸方向分解，則兩坐標(biāo)軸上的合力分別為 Fx＝Fcos θ－f Fy＝N＋Fsin θ－G 物體沿水平方向加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a，則x軸方向上的加速度ax＝a，y軸方向上物體沒有運(yùn)動(dòng)，故ay＝0，由牛頓第二定律得Fx＝max＝ma，F(xiàn)y＝may＝0 所以Fcos θ－f＝ma ① N＋Fsin θ－G＝0 ② 又有滑動(dòng)摩擦力f＝μN(yùn) ③ 聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)解得a≈0.58 m/s2. [答案]　0.58 m/s2 - 6 -