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1、課時(shí)作業(yè) 十 牛頓第二定律
(限時(shí):45分鐘)
(班級(jí)________ 姓名________)
1. (多選)一質(zhì)點(diǎn)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),現(xiàn)對(duì)其施加一恒力,且原來(lái)作用在質(zhì)點(diǎn)上的力不發(fā)生改變,則( )
A.質(zhì)點(diǎn)速度的方向總是與該恒力的方向相同
B.質(zhì)點(diǎn)速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直
C.質(zhì)點(diǎn)加速度的方向總是與該恒力的方向相同
D.質(zhì)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)速率的變化量總是不變
2.兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球,用兩條輕繩連接,處于平衡狀態(tài),如圖所示.現(xiàn)突然迅速剪斷輕繩OA,讓小球下落,在剪斷輕繩的瞬間,設(shè)小球A、B的
2、加速度分別用a1和a2表示,則( )
第2題圖
A.a(chǎn)1=g,a2=g B.a(chǎn)1=0,a2=2g
C.a(chǎn)1=g,a2=0 D.a(chǎn)1=2g,a2=0
3.如圖所示,光滑水平面上,A、B兩物體用輕彈簧連接在一起,A、B的質(zhì)量分別為m1、m2,在拉力F作用下,A、B共同做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),加速度大小為a,某時(shí)刻突然撤去拉力F,此瞬時(shí)A和B的加速度大小為a1和a2,則( )
第3題圖
A.a(chǎn)1=0,a2=0
B.a(chǎn)1=a,a2=a
C.a(chǎn)1=a,a2=a
D.a(chǎn)1=a,a2=a
4.乘坐“空中纜車(chē)”飽覽大自然的美景是旅游者絕妙的選擇.若某一纜車(chē)
3、沿著坡度為30°的山坡以加速度a上行,如圖所示.在纜車(chē)中放一個(gè)與山坡表面平行的斜面,斜面上放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊,小物塊相對(duì)斜面靜止(設(shè)纜車(chē)保持豎直狀態(tài)運(yùn)行).則( )
第4題圖
A.小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向上
B.小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向下
C.小物塊受到的滑動(dòng)摩擦力為mg+ma
D.小物塊受到的靜摩擦力為ma
5.(多選)如圖所示,質(zhì)量為M的三角形木塊a放在水平面上,把另一質(zhì)量為m的木塊b放在a的斜面上,斜面傾角為α,對(duì)a施一水平力F,使b不沿斜面滑動(dòng),不計(jì)一切摩擦,則b對(duì)a的壓力大小為( )
第5題圖
A. B
4、.
C. D.
6.(多選)兩實(shí)心小球甲和乙由同一種材料制成,甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量.兩球在空氣中由靜止下落,假設(shè)它們運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與球的半徑成正比,與球的速率無(wú)關(guān).若它們下落相同的距離,則( )
A.甲球用的時(shí)間比乙球長(zhǎng)
B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小
C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小
D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功
7.在遙控直升機(jī)下面用輕繩懸掛質(zhì)量為m的攝像機(jī)可以拍攝學(xué)生在操場(chǎng)上的跑操情況.開(kāi)始時(shí)遙控直升機(jī)懸停在C點(diǎn)正上方.若遙控直升機(jī)從C點(diǎn)正上方運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)正上方經(jīng)歷的時(shí)間為t,已知C、D之間距離為L(zhǎng),直升機(jī)的質(zhì)量為M
5、,直升機(jī)的運(yùn)動(dòng)視作水平方向的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).在拍攝過(guò)程中懸掛攝像機(jī)的輕繩與豎直方向的夾角始終為β,重力加速度為g,假設(shè)空氣對(duì)攝像機(jī)的作用力始終水平,則( )
第7題圖
A.輕繩的拉力FT=mgcosβ
B.遙控直升機(jī)加速度a=gtanβ
C.遙控直升機(jī)所受的合外力為F合=
D.這段時(shí)間內(nèi)空氣對(duì)攝像機(jī)作用力的大小為F=
m(gtanβ-)
8.將一只皮球豎直向上拋出,皮球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比,下列描繪皮球在上升過(guò)程中加速度大小a與時(shí)間t關(guān)系圖象,可能正確的是( )
9.如圖所示,A、B、C三球的質(zhì)量均為m,輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂
6、端,另一端與A球相連,A、B間用一個(gè)輕桿連接,B、C間由一輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)連接.傾角為θ的光滑斜面固定在地面上,彈簧、輕桿與細(xì)線(xiàn)均平行于斜面,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),在細(xì)線(xiàn)被燒斷后瞬間,下列說(shuō)法正確的是( )
第9題圖
A.B球的受力情況未變,加速度為零
B.A、B兩個(gè)小球的加速度均沿斜面向上,大小均為gsinθ
C.A、B之間桿的拉力大小為2mgsinθ
D.C球的加速度沿斜面向下,大小為2gsinθ
10.一皮帶傳送裝置如圖所示,皮帶的速度v足夠大,輕彈簧一端固定,另一端連接一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊,已知滑塊與皮帶之間存在摩擦,當(dāng)滑塊放在皮帶上時(shí),彈簧的軸線(xiàn)恰好水平,
7、若滑塊放到皮帶上的瞬間,滑塊的速度為零,且彈簧正好處于自然長(zhǎng)度,則當(dāng)彈簧從自然長(zhǎng)度到第一次達(dá)到最長(zhǎng)這一過(guò)程中,滑塊的速度和加速度的變化情況是( )
第10題圖
A.速度增大,加速度增大
B.速度增大,加速度減小
C.速度先增大后減小,加速度先增大后減小
D.速度先增大后減小,加速度先減小后增大
11.如圖所示,粗糙的地面上放著一個(gè)質(zhì)量M=1.5 kg的斜面,斜面部分光滑,底面與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,傾角θ=37°,在固定在斜面的擋板上用輕質(zhì)彈簧連接一質(zhì)量m=0.5 kg的小球,彈簧勁度系數(shù)k=200 N/m,現(xiàn)給斜面施加一水平向右的恒力F的作用,使整體向
8、右以a=
1 m/s2的加速度勻加速運(yùn)動(dòng).(已知sin 37°=0.6、cos 37°=
0.8,g=10 m/s2)
(1)求F的大小;
(2)求出彈簧的形變量及斜面對(duì)小球的支持力大?。?
第11題圖
課時(shí)作業(yè)(十) 牛頓第二定律
1.BC 【解析】 質(zhì)點(diǎn)一開(kāi)始做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),施加恒力后,則該質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為該恒力.①若該恒力方向與質(zhì)點(diǎn)原運(yùn)動(dòng)方向不共線(xiàn),則質(zhì)點(diǎn)做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)速度方向與恒力方向不同,故A錯(cuò);②若F的方向某一時(shí)刻與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向垂直,之后質(zhì)點(diǎn)作曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),力與速度方向不再垂直,
9、例如平拋運(yùn)動(dòng),故B正確;③由牛頓第二定律可知,質(zhì)點(diǎn)加速度方向總是與其所受合外力方向相同,C正確;④根據(jù)加速度的定義,相等時(shí)間內(nèi)速度變化量相同,而速率變化量不一定相同,故D錯(cuò).
2.A 【解析】 由于繩子張力可以突變,故剪斷OA后小球A、B只受重力,其加速度a1=a2=g.故選項(xiàng)A正確.
3.D 【解析】 撤去拉力F的瞬間,物體A的受力不變,所以a1=a,對(duì)物體A受力分析得:F彈=m1a;撤去拉力F的瞬間,物體B受到的合力大小為F彈′=m2a2,所以a2=,故選項(xiàng)D正確.
4.A 【解析】 小物塊相對(duì)斜面靜止,因此小物塊與斜面間的摩擦力是靜摩擦力.纜車(chē)以加速度a上行,小物塊的加速度也為a,
10、以物塊為研究對(duì)象,則有Ff-mgsin30°=ma,F(xiàn)f=mg+ma,方向平行斜面向上,故A正確,BCD均錯(cuò)誤.
5.AD 【解析】 以b木塊為研究對(duì)象,b與a不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),b的加速度水平向左,分析受力如圖,根據(jù)牛頓第二定律得:a對(duì)b的支持力為:N=,由牛頓第三定律得:b對(duì)a的壓力大小為:N′=N=.故A正確,B錯(cuò)誤.以ab整體為研究對(duì)象,由牛頓第二定律得加速度為:a=,對(duì)b研究得有:N′==,故C錯(cuò)誤,D正確.
第5題圖
6.BD 【解析】 小球的質(zhì)量m=ρ·πr3,由題意知m甲>m乙,ρ甲=ρ乙,則r甲>r乙.空氣阻力f=kr,對(duì)小球由牛頓第二定律得,mg-f=ma,則a==
11、g-=g-ρ,可得a甲>a乙,由h=at2知,t甲v乙,故選項(xiàng)B正確;因f甲>f乙,由球克服阻力做功Wf=f h知,甲球克服阻力做功較大,選項(xiàng)D正確.
7.D 【解析】 對(duì)攝像機(jī)受力分析,輕繩拉力FT在豎直方向的分力和重力mg平衡,由FTcosβ=mg,解得FT=,A錯(cuò)誤;由L=at2,解得a=,B錯(cuò)誤;遙控直升機(jī)所受的合外力為F合=Ma=,C錯(cuò)誤;設(shè)空氣對(duì)攝像機(jī)的作用力為F,則有FTsinβ-F=ma,解得F=m(gtanβ-),D正確.
8.C 【解析】 加速度a=g+,隨著v的減小,a減小,但最后不等于0. 加速度越小,速度減小得越慢,所以選C
12、.
9.B 【解析】 細(xì)線(xiàn)燒斷前,ABC作為一個(gè)整體,沿斜面方向受力分析得彈簧彈力F=3mgsinθ,對(duì)C受力分析,沿斜面方向細(xì)線(xiàn)拉力FT=mgsinθ,細(xì)線(xiàn)燒斷瞬間,彈簧形變量不會(huì)變化,彈力不變,對(duì)C受力分析,沒(méi)有細(xì)線(xiàn)拉力,mgsinθ=ma1,加速度a1=gsinθ,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;A、B之間由輕桿連接,相對(duì)靜止,對(duì)AB整體受力分析可得F-2mgsinθ=2ma2,合力沿斜面向上,得a2=gsinθ,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;對(duì)B受力分析,斜面方向受輕桿的彈力和重力沿斜面向下的分力,輕桿彈力FT′-mgsinθ=ma2=mgsinθ,得輕桿彈力FT′=mgsinθ,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.
10.D 【解析
13、】 滑塊在水平方向受向左的滑動(dòng)摩擦力Ff和彈簧向右的拉力F拉=kx,合力F合=Ff-F拉=ma,當(dāng)彈簧從自然長(zhǎng)度到第一次達(dá)最長(zhǎng)這一過(guò)程中,x逐漸增大,拉力F拉逐漸增大,因?yàn)槠У乃俣?v足夠大,所以合力F合先減小后反向增大,從而加速度a先減小后反向增大;滑動(dòng)摩擦力與彈簧彈力相等之前,加速度與速度同向,滑動(dòng)摩擦力與彈簧拉力相等之后,加速度便與速度方向相反,故滑塊的速度先增大,后減?。?
11.(1)6 N (2)0.017 m 3.7 N
【解析】 (1)整體以a勻加速向右運(yùn)動(dòng),對(duì)整體應(yīng)用牛頓第二定律:
F-μ(M+m)g=(M+m)a得F=6 N
(2)設(shè)彈簧的形變量為x,斜面對(duì)小球的支持力為FN,對(duì)小球受力分析:
在水平方向:kxcos θ-FNsin θ=ma
在豎直方向:kxsin θ+FNcos θ=mg
解得:x=0.017 m
FN=3.7 N.