第3節(jié) 牛頓第二運(yùn)動定律


課后篇鞏固提升


基礎(chǔ)鞏固


1.現(xiàn)有下列物理量或單位,按下面的要求選擇填空。(填字母序號)


A.密度 B.米/秒 C.牛頓 D.加速度 E.質(zhì)量


F.秒 G.厘米 H.長度 I.時間 J.千克


(1)屬于物理量的是 。


(2)在國際單位制中,作為基本單位對應(yīng)的物理量有 。


(3)在物理量的單位中不屬于國際單位的是 。


(4)在國際單位中屬于基本單位的是 ,屬于導(dǎo)出單位的是 。


解析(1)題中所有各項中,屬于物理量的是:密度、加速度、質(zhì)量、長度、時間,故此空填“A、D、E、H、I”。


(2)在國際單位中,作為基本單位對應(yīng)的物理量有:質(zhì)量、長度、時間。故此空填“E、H、I”。


(3)題中所給的單位中,不屬于國際單位的是厘米,故此空填“G”。


(4)在國際單位制中屬于基本單位的是秒和千克,屬于導(dǎo)出單位的是米/秒,牛頓。故應(yīng)填“F、J”;“B、C”。


答案(1)A、D、E、H、I (2)E、H、I (3)G (4)F、J B、C


2.在離地高h(yuǎn)處,沿豎直方向同時向上和向下拋出兩個小球,小球的初速度大小均為v,不計空氣阻力,兩球落地的時間差為( )


A.B.C.D.


解析上拋小球回到拋出點(diǎn)時的速度大小與拋出時相等,因此兩小球落地的時間差等于上拋小球從拋出到回到拋出點(diǎn)所用時間,即t=,選項B正確。


答案B


3.由牛頓第二定律F=ma可知,無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度,可是當(dāng)用很小的力去推很重的桌子時,卻推不動,這是因?yàn)? )


A.牛頓第二定律不適用于靜止的物體


B.桌子加速度很小,速度增量也很小,眼睛觀察不到


C.推力小于桌子所受到的靜摩擦力,加速度為負(fù)值


D.桌子所受的合力為零,加速度為零


解析牛頓第二定律的表達(dá)式F=ma中的力F是指合力,用很小的力推很重的桌子時,桌子不動,是因?yàn)樽雷优c地面間的最大靜摩擦力大于推力,推力與桌子受到的靜摩擦力的合力為零,所以桌子所受的合力為零,仍然靜止不動,牛頓第二定律同樣適用于靜止的物體,所以A、B、C都不正確,只有D正確。


答案D


4.對靜止在光滑水平面上的物體施加一水平拉力F,當(dāng)力剛開始作用的瞬間( )


A.物體立即獲得速度


B.物體立即獲得加速度


C.物體同時獲得速度和加速度


D.由于物體沒有來得及運(yùn)動,所以速度和加速度都為零


解析物體受重力、支持力和水平拉力F三個力的作用,重力和支持力的合力為零,因此物體所受的合力即水平拉力F。由牛頓第二定律可知,力F作用的同時物體立即獲得了加速度,但是速度還是零,因?yàn)楹狭與速度無關(guān),而且速度只能漸變不能突變。因此B正確,A、C、D錯誤。


答案B


5.





如圖所示,一物塊位于光滑水平桌面上;用一大小為F,方向如圖所示的力去推它,使它以加速度a向右運(yùn)動。若保持力的方向不變而增大力的大小,則( )


A.a變大


B.a不變


C.a變小


D.因?yàn)槲飰K的質(zhì)量未知,故不能確定a變化的趨勢


解析由于桌面光滑,故不受摩擦力,物塊受力為重力G、桌面對物體的支持力FN、推力F,設(shè)推力與水平方向夾角為α,將F沿水平方向和豎直方向分解,由牛頓第二定律得Fcs α=ma,所以a=,F方向不變而大小增大,可得a變大。選項A正確。


答案A


6.雨滴從空中由靜止落下,若雨滴受到的空氣阻力隨雨滴下落速度的增大而增大,圖中能大致反映雨滴運(yùn)動情況的是( )





解析對雨滴進(jìn)行受力分析可得mg-kv=ma,則雨滴做加速度減小的加速運(yùn)動。


答案C





7.車廂底部有一質(zhì)量為m=5 kg的物體,如圖所示,當(dāng)小車以7.5 m/s2的加速度向右加速運(yùn)動時,m與小車始終保持相對靜止,試分析物體的受力情況,并求出各力的大小。(g取10 m/s2)


解析物體共受三個力的作用:重力、支持力和小車給它的摩擦力。


其中:重力G=mg=50 N,方向豎直向下。


支持力FN=G=50 N,方向豎直向上。


摩擦力Ff=ma=5×7.5 N=37.5 N,方向水平向右。


答案見解析





8.如圖所示,質(zhì)量為4 kg的物體靜止在水平面上?，F(xiàn)用大小為40 N,與水平方向夾角為37°的斜向上的力拉物體,使物體沿水平面做勻加速運(yùn)動。(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8)


(1)若水平面光滑,物體的加速度是多大?


(2)若物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5,物體的加速度是多大?


解析(1)水平面光滑時,物體的受力情況如圖甲所示


由牛頓第二定律:Fcs 37°=ma1①


解得a1=8 m/s2②





甲





乙





(2)水平面不光滑時,物體的受力情況如圖乙所示


Fcs 37°-Ff=ma2③


FN'+Fsin 37°=mg④


Ff=μFN'⑤


由③④⑤得:a2=6 m/s2。


答案(1)8 m/s2 (2)6 m/s2


能力提升


1.聲音在空氣中的傳播速度v與空氣的密度ρ、壓強(qiáng)p有關(guān)。下列速度的表達(dá)式(k為比例系數(shù),無單位)中正確的是( )


A.v=kB.v=


C.v=D.v=


解析國際單位制中p的單位是N/m2,1 N=1 kg·m/s2,ρ的單位是kg/m3,代入可得=m/s,而m/s即為速度的單位,故B正確,同理可得A、C、D錯誤。


答案B





2.如圖所示,有一輛汽車滿載西瓜在水平路面上勻速前進(jìn)。突然發(fā)生意外情況,緊急剎車做勻減速運(yùn)動,加速度大小為a,則中間一質(zhì)量為m的西瓜A受到其他西瓜對它的作用力的大小是( )


A.mB.ma


C.mD.m(g+a)





解析西瓜與汽車具有相同的加速度a,對西瓜A受力分析如圖,F表示周圍西瓜對A的作用力,則由牛頓第二定律得:=ma,解得:F=m,故C對,A、B、D錯。


答案C


3.假設(shè)灑水車的牽引力不變且所受阻力與車重成正比,未灑水時,車勻速行駛,灑水時它將( )


A.做變加速運(yùn)動


B.做初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動


C.做勻減速運(yùn)動


D.繼續(xù)保持勻速直線運(yùn)動


解析根據(jù)牛頓第二定律,加速度a=-kg,隨著灑水車總質(zhì)量m的減小,a變大,所以灑水車做加速度變大的加速運(yùn)動,選項A正確。


答案A





4.在靜止的車廂內(nèi),用細(xì)繩a和b系住一個小球,繩a斜向上拉,繩b水平拉,如圖所示?，F(xiàn)讓車從靜止開始向右做勻加速運(yùn)動,小球相對于車廂的位置不變,與小車靜止時相比,繩a、b的拉力Fa、Fb變化情況是( )


A.Fa變大,Fb不變B.Fa變大,Fb變小


C.Fa不變,Fb變小D.Fa不變,Fb變大





解析以小球?yàn)檠芯繉ο?分析受力情況,如圖所示,


根據(jù)牛頓第二定律得:水平方向:Fasin α-Fb=ma①


豎直方向:Facs α-mg=0②


由題,α不變,由②分析得知Fa不變。


由①得知,Fb=Fasin α-ma

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第3節(jié) 牛頓第二運(yùn)動定律

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