《2020版新教材高中物理 課時素養(yǎng)評價十七 牛頓第二運(yùn)動定律（含解析）魯科版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版新教材高中物理 課時素養(yǎng)評價十七 牛頓第二運(yùn)動定律（含解析）魯科版必修1（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、課時素養(yǎng)評價十七 牛頓第二運(yùn)動定律 一、選擇題(本題共6小題，每題4分，共24分) 1.(2019·三明市高一檢測)力學(xué)中的三個基本單位分別是kg、m、s，其他單位都可以利用物理公式從這三個基本單位推導(dǎo)出來，運(yùn)動學(xué)中有一重要物理量叫作動量，其表達(dá)式為p=mv，則下列關(guān)于動量的單位判斷正確的是 (　　) A.kg·m/s2　　B.N·s　　C.N/s　　D.N/m 【解析】選B。在國際單位制中質(zhì)量m的單位是kg，速度v的單位是m/s，根據(jù)動量表達(dá)式p=mv，可得動量單位為kg·m/s；力的單位N=kg·m/s2，所以kg·m/s=N·s，故B正確。 2.一物體靜止在光滑的水平面上，

2、現(xiàn)同時給它施加兩個水平方向的恒定拉力，F(xiàn)1=9 N，F(xiàn)2=5 N，如圖所示，此后物體將 (　　) A.向右勻速運(yùn)動 B.向左勻速運(yùn)動 C.向右勻加速直線運(yùn)動 D.向左勻加速直線運(yùn)動 【解析】選C。根據(jù)滑塊的受力情況可知，物體受到的合外力F=F1-F2=4 N，方向水平向右，根據(jù)牛頓第二定律可知，物體將向右做勻加速直線運(yùn)動，故C正確。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 　　 如圖所示，放在光滑水平面上的一個物體，同時受到兩個水平方向力的作用，其中水平向右的力F1=5 N，水平向左的力F2=10 N，當(dāng)F2由10 N逐漸減小到零的過程中，物體的加速度大小是 (　　) A.逐漸減小　　　　　 B

3、.逐漸增大 C.先減小后增大 D.先增大后減小 【解析】選C。一開始，物體受合力為F=10 N-5 N=5 N，方向水平向左，當(dāng)F2由10 N逐漸減小，F(xiàn)也逐漸減小，當(dāng)F2減小到5 N時，F(xiàn)值變?yōu)?，隨著F2的繼續(xù)減小，F(xiàn)方向變?yōu)樗较蛴?，?逐漸增大，當(dāng)F2變?yōu)?的時候，F(xiàn)變?yōu)樽畲? N，由牛頓第二定律，物體的加速度也是先減小后增大，故C正確，A、B、D錯誤。 3.在行車過程中，遇到緊急剎車，乘客可能受到傷害，為此人們設(shè)計了如圖所示的安全帶以盡可能地減輕猛烈碰撞，假定乘客質(zhì)量為50 kg，汽車車速為 108 km/h，從踩下剎車到車完全停止需要的時間為5 s，安全帶對乘客的作用力

4、大小最接近 (　　) A.50 N　　B.300 N　　C.800 N　　D.1 080 N 【解析】選B。乘客的加速度與車一樣，即加速度a== m/s2=-6 m/s2，負(fù)號表示加速度方向與速度方向相反，故乘客加速度的大小為6 m/s2，乘客在安全帶的作用力下產(chǎn)生加速度，根據(jù)牛頓第二定律可知，安全帶對乘客的作用力為F=ma=50×6 N=300 N，故B正確。 4.(2019·泉州高一檢測)如圖，豎直輕彈簧下端固定，上端連接著質(zhì)量為m的小球，小球在豎直向下F=2mg的力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)突然撤去力F，小球上升，不計空氣阻力，重力加速度為g，則 (　　) A.撤去力 F 瞬

5、間，小球加速度大小為 2g B.小球在上升的過程中，加速度先增大再減小 C.當(dāng)彈簧恢復(fù)到原長時，小球速度最大 D.小球在上升的過程中，先做勻加速運(yùn)動再做勻減速運(yùn)動 【解析】選A。撤去力F一瞬間，小球所受的合力大小為F=2mg，方向豎直向上，加速度大小為a==2g，A正確；小球上升的過程中，所受合力剛開始豎直向上，則小球做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，當(dāng)彈簧彈力和重力相等時，小球速度最大，此時加速度為零，當(dāng)小球繼續(xù)上升的過程中，合力豎直向下，小球做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動，B、C、D均錯誤。 5.公路上一質(zhì)量為m的汽車，在恒定牽引力F的作用下由靜止做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過時間t關(guān)閉發(fā)動機(jī)，又

6、經(jīng)過2t時間，汽車停止。則汽車受到的阻力應(yīng)為 (　　) A.F　　　B.　　　C.　　　D. 【解析】選C。設(shè)阻力為f，由牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式可得F-f=ma1，f=ma2，v=a1t，v=a2·2t，聯(lián)立四式可得f=，故C正確。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 　　 一個質(zhì)量為m的物體，放在水平桌面上，受到水平拉力F的作用，產(chǎn)生的加速度為a，物體受到的摩擦力為f。當(dāng)水平拉力變?yōu)?F時，有 (　　) A.物體的加速度變?yōu)?a B.物體的加速度的大小增加 C.物體受到的摩擦力小于f D.物體受到的摩擦力大于f 【解析】選B。水平桌面上的物體在水平拉力F作用下加速運(yùn)動，受到的摩擦力是滑動摩擦力

7、，因此f=μN(yùn)=μmg，無論水平拉力是F還是2F，滑動摩擦力不變，選項C、D錯誤；根據(jù)牛頓第二定律F-f=ma可得，a=，因此，當(dāng)水平拉力F的大小變?yōu)?F時，加速度a′=>2a，加速度大小增加了Δa=a′-a=，選項B正確，而選項A錯誤。 6.如圖，木塊A、B的質(zhì)量均為1 kg，它們與水平面間的動摩擦因數(shù)均為0.2，它們之間用一輕質(zhì)彈簧連接，取g=10 m/s2，現(xiàn)用F=10 N的水平拉力作用在A上使A、B一起向右做勻加速直線運(yùn)動，某時刻撤去F，則 (　　) A.撤去F前A、B的加速度為5 m/s2 B.撤去F前彈簧的彈力大小為5 N C

8、.撤去F的瞬間A的加速度大小為5 m/s2 D.撤去F的瞬間B的加速度大小為5 m/s2 【解析】選B。撤去F前A、B的加速度為a==3 m/s2，選項A錯誤；撤去F前彈簧的彈力大小為F1=ma+μmg=5 N，選項B正確；撤去F的瞬間，彈力不變，對A：μmg+F1=maA，解得aA=7 m/s2，對B，因彈力和摩擦力都不變，則加速度仍為3 m/s2，則選項C、D錯誤；故選B。 二、計算題(本題共2小題，共36分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要標(biāo)明單位) 7.(16分)如圖甲，質(zhì)量為m=2 kg的物體置于傾角為θ=37°的固定且足夠長的斜面上，對物體施以平行于斜面向上的拉

9、力F，在t1=1 s時撤去拉力，物體運(yùn)動的部分v-t圖像如圖乙所示，重力加速度g取10 m/s2，試求：拉力F的大小和物體與斜面間的動摩擦因數(shù)。 【解析】由圖像可知，有力F時加速度的大小為a1=20 m/s2； 撤力F后加速度大小為a2=10 m/s2 由牛頓第二定律： F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1 mgsinθ+μmgcosθ=ma2 解得：F=60 N μ=0.5 答案：60 N　 0.5 8.(20分)如圖所示，質(zhì)量m=2.0 kg的物體置于光滑水平面上，t=0時刻，在大小為F=6.0 N的水平拉力作用下，物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動。求： (

10、1)物體做勻加速直線運(yùn)動的加速度大小a。 (2)物體在t=2.0 s時的速度大小v。 【解析】(1)對物體受力分析可得 根據(jù)牛頓第二定律 F=ma 解得a=3 m/s2。 (2)物體做勻加速直線運(yùn)動 v=at 解得v=6 m/s 答案：(1)3 m/s2　(2)6 m/s 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 　　如圖所示，質(zhì)量為m的小球固定在水平輕彈簧的一端，并用傾角為30°的光滑木板AB托住，小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)木板AB突然向下撤離的瞬間，小球的加速度為多少？方向如何？ 【解析】小球靜止時受力如圖所示，豎直方向受力平衡，有F1cos30°=mg。所以F1==mg。當(dāng)木板AB向下

11、撤離的瞬間，F(xiàn)1立刻消失，F(xiàn)2與mg的合力 F合與F1等大反向，保持不變，由牛頓第二定律得，a==g，方向垂直于木板向下。 答案：g，方向垂直于木板向下 【總結(jié)提升】瞬時問題的分析方法 在求解涉及彈簧、繩子等的瞬時問題時，可從以下兩個方面去進(jìn)行分析： (1)變化瞬間力未能變的情況：像彈簧、橡皮筋等物體兩端連接其他物體時，若其一端受力有變化，則不會引起這些物體上的力立即發(fā)生變化，原因是它們的形變需要一定的時間。 (2)變化瞬間力發(fā)生突變的情況：像用繩、輕桿、硬的物質(zhì)連接物體時，當(dāng)其連接物體的受力發(fā)生變化時，將會引起繩、輕桿等物體上力的突變。 9.(6分)質(zhì)量為1.5 kg的

12、物體A靜止在豎直的輕彈簧上，質(zhì)量為0.5 kg的物體B由細(xì)線懸掛在天花板上，B與A剛好接觸但不擠壓?，F(xiàn)突然將細(xì)線剪斷，則剪斷后瞬間A、B間的作用力大小為(g取10 m/s2) (　　) A.0　　B.2.5 N　　C.5 N　　D.3.75 N 【解析】選D。當(dāng)細(xì)線剪斷瞬間，細(xì)線的彈力突然變?yōu)榱?，則B物體與A物體突然有了相互作用的彈力，此時彈簧形變?nèi)圆蛔?，對A、B整體受力分析可知，整體受重力G=(mA+mB)g=20 N，彈力為F=mAg=15 N，由牛頓第二定律G-F=(mA+mB)a，解得a=2.5 m/s2，對B受力分析，B受重力和A對B的彈力F1，對B有mBg-F1=mBa，可

13、得F1=3.75 N，選項D正確。 10.(6分)(多選)(2019·泉州高一檢測)如圖所示，質(zhì)量分別為 2 kg、3 kg 的A、B兩物體疊放在水平地面上，A與B之間、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.2，設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，要使A、B一起向右運(yùn)動且保持相對靜止，水平拉力F的可能取值為 (　　) A.8 N　　B.12 N　　C.18 N　　D.22 N 【解析】選B、C。A、B保持相對靜止，則A、B具有共同的加速度，A的加速度由B所給的摩擦力提供，故A的加速度最大為a=μg=2 m/s2，當(dāng)B的加速度小于等于2 m/s2時，二者均可保持相對靜止，取整體作為研究對象，分析

14、受力，結(jié)合牛頓第二定律可知0≤F-μ(mA+mB)g≤(mA+mB)a，代入數(shù)據(jù)解得10 N≤F≤ 20 N，故符合題意的為B、C。 11.(6分)(多選)如圖所示，質(zhì)量為m=1 kg的物體與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為0.3，當(dāng)物體運(yùn)動的速度為10 m/s時，給物體施加一個與速度方向相反的大小為F=2 N的恒力，在此恒力作用下(取g=10 m/s2) (　　) A.物體經(jīng)10 s速度減為零 B.物體經(jīng)2 s速度減為零 C.物體速度減為零后將保持靜止 D.物體速度減為零后將向右運(yùn)動 【解析】選B、C。物體受到向右的滑動摩擦力Ff=μFN=μmg=3 N，根據(jù)牛頓第二定律得a==

15、 m/s2=5 m/s2，方向向右，物體減速到零所需的時間t== s=2 s，選項A錯誤，B正確；減速到零后，恒力F

16、度a，A、B的質(zhì)量分別為M、m，兩物體間摩擦力大小為f，但由于兩個物體的質(zhì)量大小關(guān)系不確定，所以物體B所受摩擦力的方向不確定，設(shè)A對B的摩擦力方向向右，B對A的摩擦力方向向左，則根據(jù)牛頓第二定律有T+f=ma，T-f=Ma，得f=(m-M)a，若m>M，f為正值，B受摩擦力方向向右；若m

17、體放到粗糙的水平面上如圖乙所示，當(dāng)逐漸增大拉力到43 N時，物體剛好運(yùn)動，物體運(yùn)動之后只用40 N的拉力就能保持向右勻速運(yùn)動(g取10 m/s2)。求： (1)物體的質(zhì)量為多少千克？物體與地面的最大靜摩擦力為多大？ (2)物體與地面間的動摩擦因數(shù)為多大？ (3)如果將拉力改為60 N，并且由靜止拉物體運(yùn)動，經(jīng)過10 s時物體的運(yùn)動速度和位移各為多少？ 【解析】(1)由題圖得G=80 N=mg，故物體的質(zhì)量m=8.0 kg，物體受到的最大靜摩擦力fm=43 N。 (2)受力分析如圖，可得：N=G=80 N 滑動摩擦力： f=F=40 N， μ===0.5。 (3)由牛

18、頓第二定律知： F合=F-f=ma 可得：a== m/s2=2.5 m/s2 v=v0+at=2.5×10 m/s=25 m/s s=v0t+at2=×2.5×102 m=125 m。 答案：(1)8.0 kg　43 N　(2)0.5　(3)25 m/s　125 m 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 　　如圖所示，質(zhì)量m=1 kg的球穿在斜桿上，斜桿與水平方向成30°角，球與桿之間的動摩擦因數(shù)μ=，球受到豎直向上的拉力F=20 N，則球的加速度多大？(g取10 m/s2) 【解析】球受到重力mg、桿的支持力FN、桿的摩擦力Ff和豎直向上的拉力 F四個力的作用(如圖所示)，建立直角坐標(biāo)系，由牛頓第二定律得 Fsin 30°-mgsin 30°-Ff=ma Fcos 30°=mgcos 30°+FN，F(xiàn)f=μFN 聯(lián)立以上各式解得a=2.5 m/s2。 答案：2.5 m/s2 - 10 -