《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》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《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(6頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
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(duì)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(cè)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(duì).]
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(guó)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(guó)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(duì)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(duì)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(jí)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(hào)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(duì)物體A施以水平的推力F,則物體A對(duì)物體B的作用力等于 ( )
A.F B.F
C.F D.F
B [對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)球的拉力.
[解析] (1)球和車廂相對(duì)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(duì)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小?(g取10 m/s2)
[解析] 以物體為研究對(duì)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
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