《学习方略》2020-2021学年高中物理人教版必修1-课时提升作业(十五)-4.3牛顿第二定律-.docx
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1、温馨提示: 此套题为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调整合适的观看比例,答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升作业(十五)牛顿其次定律(15分钟50分)一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分。多选题已在题号后标出)1.一个物体受到4N的力作用时,产生的加速度是2m/s2,那么这个物体在6N的力作用下,产生的加速度大小是()A.1m/s2B.3m/s2C.5m/s2D.6m/s2【解析】选B。由牛顿其次定律F=ma可得,m=2kg;a1=3m/s2,选项B正确。2.一木块放在光滑的水平面上,在一水平方向外力F的作用下做匀加速直线运动,其v-t图像如图所示。已知木块的
2、质量m=0.5kg,则F等于()A.0.5N B.1NC.1.5ND.2N【解析】选B。由v-t图像可求得木块的加速度a=2m/s2;由牛顿其次定律可得:F=ma=0.52N=1N,选项B正确。【变式训练】(2022宿州高一检测)在粗糙的水平面上,一物体受到水平方向外力F的作用,t=0时刻速度为v0,其后速度时间图像如图所示,则下列推断中正确的是()A.在0t1内,物体做曲线运动B.在0t1内,物体做加速度变小的减速直线运动C.在0t1内,外力F大小确定不断减小D.在0t1内,外力F大小可能不断增大【解析】选D。在速度时间图像中,某一点代表此时刻的瞬时速度,时间轴上方速度是正数,时间轴下方速度
3、是负数;切线代表该位置的加速度,向右上方倾斜,加速度为正,向右下方倾斜加速度为负。结合牛顿其次定律推断受力状况:在速度时间图像中,切线代表该位置的加速度,由图像可知,物体的加速度越来越大,速度越来越小,所以物体做加速度越来越大的减速直线运动,故A、B错误;若力的方向与速度方向相同,依据a=知力F不断减小,若力的方向与速度方向相反,依据a=,此时外力F不断增大,故C错误,D正确。3.(2021新课标全国卷)一物块静止在粗糙的水平桌面上。从某时刻开头,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
4、关系的图像是()【解析】选C。物块在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,依据牛顿其次定律,有F-Ff=ma,即F=ma+Ff,该关系为线性函数。当a=0时,F=Ff;当F=0时,a=-。符合该函数关系的图像为C。4.(多选)(2022汕头高一检测)在牛顿其次定律公式F=kma中,有关比例常数k的说法正确的是()A.在任何状况下都等于1B.k值是由质量、加速度和力的大小打算的C.k值是由质量、加速度和力的单位打算的D.在国际单位制中,k的数值等于1【解析】选C、D。在牛顿其次定律公式F=kma中,F、m、a所选取的单位不同,则k的数值不同,即k值是由质量、加速度和力的单位打算的;只有在国际单位制中
5、,k的数值才等于1,故选项C、D正确,选项A、B错误。5.(2022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】选A。弹簧伸长量为4cm时,重物处于平衡状态,故mg=kx1;再将重物向下拉1cm,则弹簧的伸长量变为x2=5cm,在重物被释放瞬间,由牛顿其次定律可得kx2-mg=ma;由以上两式解得a=2.5m/s2,故选项A正确。【总结提升】瞬时加速度的分析方法(1)牛顿其次定律是力的瞬时作用规律,加速度和力
6、同时产生、同时变化、同时消逝。分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析该瞬时前后的受力状况及变化。(2)明确轻杆、轻绳、轻弹簧、橡皮条等力学模型的特点:轻杆、轻绳的形变可瞬时产生或恢复,故其弹力可以瞬时突变;轻弹簧、橡皮条在两端都连有物体时,形变恢复需较长时间,其弹力大小与方向均不能突变。【变式训练】如图所示,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,重力加速度为g)()A.a1=g,a2=gB.a1=2g, a2=0C.a1=-2g,a2=0D.a1=0,a2=g【解析】选C。由平衡条件
7、知,剪断细绳前绳与弹簧的拉力分别为2mg、mg;剪断细绳后瞬间,弹簧弹力不变,大小仍为mg,故B球所受合力仍为0,则a2=0;球A受重力和弹簧弹力作用,F合=2mg,方向向下,故a1=-2g,C项正确。二、非选择题(15分)6.(2021珠海高一检测)在2022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=1.2104kg,在跑道上滑行时发动机的推力为F=1.2105N,歼-10受到的阻力为重力的0.1倍,求:(1)歼-10在跑道上滑行时的加速度a的大小;(2)由静止开头加速滑行5s时的速度。【解析】(1)由题意可知歼-10所受合外力:F合=F-F
8、阻=1.2105N-1.2104100.1N=1.08105N由牛顿其次定律F=ma得:a=m/s2=9m/s2。(2)5s后的速度:v=v0+at=0+59m/s=45m/s。答案:(1)9m/s2(2)45m/s(25分钟50分)一、选择题(本题共4小题,每小题7分,共28分。多选题已在题号后标出)1.(2022宝山高一检测)质量为2kg的物体,在F1=2N、F2=8N的两个力同时作用下,获得的加速度可能为()A.1m/s2B.2m/s2C.4m/s2D.6m/s2【解析】选C。二力合成时,合力的范围为F1-F2F合F1+F2,故将F1=2N、F2=8N的两个力合成时,最大值为10N,最小
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