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2019-2020年高中物理第4章3牛顿第二定律课时作业新人教版必修11.在光滑的水平桌面上,有一个静止的物体,给物体施以水平作用力,在力作用到物体上的瞬间,则 A.物体同时具有加速度和速度B.物体立即获得加速度,速度仍为零C.物体立即获得速度,加速度仍为零D.物体的速度和加速度均为零【解析】 合外力与加速度是瞬时对应关系,所以在力作用到物体上的瞬间,物体立即获得加速度,但物体的速度还得从零开始增大,不可能立即具有速度,故B正确.【答案】 B2.力F作用于甲物体m1时产生的加速度为a1,此力F作用于乙物体m2时产生的加速度为a2,若将甲、乙两个物体合在一起,仍受此力的作用,产生的加速度则是下列选项中的哪一个 A. B.C.D.【解析】 力F作用于m1时,F=m1a1
①力F作用于m2时,F=m2a2
②力F作用于m1+m2时,F=m1+m2a3
③解
①②③得a3=,故选项C正确.【答案】 C3.xx·新课标全国卷Ⅱ一物块静止在粗糙的水平桌面上.从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用.假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.以a表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小.能正确描述F与a之间关系的图象是 【解析】 静摩擦力随外力而改变,当外力大于最大静摩擦力时,物体才产生加速度,可利用牛顿第二定律列方程求解.物块受到拉力和摩擦力作用,根据牛顿第二定律F-μmg=ma,当F≤Ffmax时,a=0;当FFfmax时,a与F成一次函数关系,故选项C正确.【答案】 C4.如图4-3-10所示,长木板A的右端与桌边相齐,木板与桌面间的动摩擦因数为μ,今用一水平恒力F将A推出桌边,在长木板开始翻转之前,木板的加速度大小将会 图4-3-10A.逐渐减小B.逐渐增大C.不变D.先减小后增大【解析】 长木板在开始翻转之前,所受的摩擦力是恒定不变的,由F-Ff=ma可知,木板的加速度大小在此过程中也是不变的,故选项C正确.【答案】 C5.多选xx·山东高考一质点在外力作用下做直线运动,其速度v随时间t变化的图象如图4-3-
11.在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有 图4-3-11A.t1B.t2C.t3D.t4【解析】 当合外力方向与速度方向相同时,质点做加速运动.由v-t图象可知,质点在t
1、t3时刻做加速运动,在t
2、t4时刻做减速运动.故选项A、C正确,选项B、D错误.【答案】 AC6.xx·沈阳高一检测一轻弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡时弹簧伸长了4cm,再将重物向下拉1cm,然后放手,则在释放瞬间重物的加速度是g取10m/s2 A.
2.5m/s2B.
7.5m/s2C.10m/s2D.
12.5m/s2【解析】 弹簧伸长量为4cm时,重物处于平衡状态,故mg=kΔx1;再将重物向下拉1cm,则弹簧的伸长量变为Δx2=5cm,在重物被释放瞬间,由牛顿第二定律可得kΔx2-mg=ma;由以上两式解得a=
2.5m/s2,故选项A正确.【答案】 A7.xx·武汉二中高一检测如图4-3-12所示,天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球,两小球均保持静止.当突然剪断细绳的瞬间,上面小球A与下面小球B的加速度分别为以向上为正方向 图4-3-12A.a1=g a2=gB.a1=2g a2=0C.a1=-2g a2=0D.a1=0 a2=g【解析】 分别以A、B为研究对象,分析剪断前和剪断时的受力.剪断前A、B静止,A球受三个力绳子的拉力FT、重力mg和弹簧弹力F,B球受两个力重力mg和弹簧弹力F′.A球FT-mg-F=0 B球F′-mg=0 F=F′ 解得FT=2mg,F=mg.剪断瞬间,A球受两个力,因为绳无弹性,剪断瞬间拉力不存在,而弹簧瞬间形状不可改变,弹力不变.如图,A球受重力mg、弹簧的弹力F,同理B球受重力mg和弹力F′.A球-mg-F=ma1,B球F′-mg=ma2,解得a1=-2g,a2=0,故C正确.【答案】 C8.xx·珠海高一检测在xx年珠海航展中,歼-10的精彩表演再次为观众献上了视觉盛宴.经查阅资料知,歼-10的质量为m=
1.2×104kg,在跑道上滑行时发动机的推力为F=
1.2×105N,歼-10受到的阻力为重力的
0.1倍,求图4-3-131歼-10在跑道上滑行时的加速度a的大小.2由静止开始加速滑行5s时的速度.【解析】 1由题意可知歼-10所受合外力F合=F-F阻=
1.2×105N-
1.2×104×10×
0.1N=
1.08×105N由牛顿第二定律F=ma得a==m/s2=9m/s
2.25s后的速度v=v0+at=0+5×9m/s=45m/s.【答案】 19m/s2 245m/s[超越自我·提升练]9.多选如图4-3-14甲所示,地面上有一质量为M的重物,用力F向上提它,力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示,则以下说法中正确的是 甲 乙图4-3-14A.当F小于图中A点值时,物体的重力MgF,物体不动B.图中A点值即为物体的重力值C.物体向上运动的加速度和力F成正比D.图线延长和纵轴的交点B的数值绝对值等于该地的重力加速度【解析】 当0≤F≤Mg时,物体静止,即A正确;当FMg时,即能将物体提离地面,此时,F-Mg=Ma,a=,A点表示的意义即为F=Mg,所以B正确;直线的斜率为,故B点数值绝对值为g,故D选项正确.【答案】 ABD10.质量为m的物体静止在粗糙的水平面上,当用水平推力F作用于物体上时,物体的加速度为a,若作用力方向不变,大小变为2F时,物体的加速度为a′,则 A.a′=2aB.a<a′<2aC.a′>2aD.a′=
1.5a【解析】 设摩擦力为Ff,由牛顿第二定律得解得a′>2a,故C正确.【答案】 C11.一个质量为20kg的物体,从斜面的顶端由静止匀加速滑下,物体与斜面间的动摩擦因数为
0.2,斜面与水平面间的夹角为37˚g取10m/s2,sin37°=
0.8,cos37°=
0.6.1求物体沿斜面下滑过程中的加速度.2给物体一个初速度,使之沿斜面上滑,求上滑的加速度.【解析】 1沿斜面下滑时,物体受力如图由牛顿第二定律得mgsin37˚-Ff=ma1
①FN=mgcos37˚
②又Ff=μFN
③所以a1=gsin37˚-μgcos37˚=
4.4m/s2,方向沿斜面向下.2物体沿斜面上滑时,摩擦力沿斜面向下由牛顿第二定律得mgsin37˚+Ff=ma2
④联立
②③④得a2=gsin37˚+μgcos37˚=
7.6m/s2,方向沿斜面向下.【答案】
14.4m/s2,沿斜面向下
27.6m/s2,沿斜面向下12.自制一个加速度计,其构造是一根轻杆,下端固定一个小球,上端装在水平轴O上,杆可在竖直平面内左右摆动,用白硬纸作为表面,放在杆摆动的平面上,并刻上刻度,可以直接读出加速度的大小和方向.使用时,加速度计右端朝汽车前进的方向,如图4-3-15所示.图4-3-151硬纸上刻度线b在经过O点的竖直线上,则在b处应标的加速度数值是多少?2刻度线c和O点的连线与Ob的夹角为30°,则c处应标的加速度数值是多少?3刻度线d和O点的连线与Ob的夹角为45°.在汽车前进时,若轻杆稳定地指在d处,则
0.5s内汽车速度变化了多少?【解析】 1当轻杆与Ob重合时,小球所受合力为0,其加速度为0,车的加速度亦为0,故b处应标的加速度数值为
0.2当轻杆与Oc重合时,以小球为研究对象,受力分析如图所示.根据力合成的平行四边形定则和牛顿第二定律得mgtanθ=ma1,解得a1=gtanθ=
9.8×m/s2≈
5.66m/s
2.3若轻杆与Od重合,同理可得mgtan45°=ma2,解得a2=gtan45°=
9.8m/s2,方向水平向左,与速度方向相反.所以在
0.5s内汽车速度应减少,减少量Δv=a2Δt=
9.8×
0.5m/s=
4.9m/s.【答案】 10
25.66m/s2 3减少了
4.9m/s。