高中物理人教版必修一 第四章 牛顿运动定律：第3节 牛顿第二定律课时练案 10页

第3节牛顿第二定律一、牛顿第二定律1.关于牛顿第二定律的下列说法中，正确的是（）A.物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合力大小决定，与物体的速度大小无关B.物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定，与速度方向无关C.物体所受合力的方向和加速度的方向及速度方向总是相同的D.一旦物体所受合力为零，则物体的加速度立即为零，其速度也一定立即变为零2.下面说法中正确的是（）A.根据，物体先有加速度，后受到力作用B.物体先受到力作用，才有加速度C.物体受到的力发生改变时，加速度的改变要滞后一点D.物体受到的力和加速度同时变化图4-3-13.如图4-3-1所示，向东的力单独作用在物体上，产生的加速度为;向北的力单独作用在同一个物体上，产生的加速度为。则和同时作用在该物体上，产生的加速度（）A.大小为B.大小为C.方向为东偏北D.方向为与较大的力相同4.质量为的物体从高处静止释放后竖直下落，在某时刻受到的空气阻力为，加速度为，则的大小是（）A.B.C.D.\n图4-3-25.如图4-3-2所示，一个质量2kg的木块，放在光滑水平桌面上，受到三个大小均为10N、与桌面平行、互成120°角的拉力作用，则木块的加速度为多大？若把其中一个力反向，其他力不变。木块的加速度又为多少？[来源:学&科&网Z&X&X&K]二、力的单位6.下列说法中正确的是（）A.物体的质量不变，正比于，、的单位不受限制B.对于相同的合力，反比于，、的单位不受限制C.在公式中，三个量可以选取不同的单位制D.在公式中，当和分别用kg和作单位时，必须用N作单位三、综合应用7.关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是（）A.物体的速度越大，则加速度越大，所受的合力也越大B.物体的速度为零，则加速度为零，所受的合力也为零C.物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合力也可能很大D.物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合力也可能为零图4-3-38.为了研究水的温度与水对钢球阻力的关系，某同学做了以下实验：如图4-3-3所示，他找了一个高为1\nm的玻璃管，在不同温度下让一个钢球无初速度的从水面自由下落，并记录钢球从水面落到玻璃管底的时间。假设钢球受到的水的阻力为恒力，由下表可以看出在不同温度下水对钢球的阻力关系为（）温度/℃4285688[来源:学&科&网]时间/s0.3220.3090.2990.294A.4℃对钢球的阻力最大B.28℃对钢球的阻力最大C.56℃对钢球的阻力最大D.88℃对钢球的阻力最大9.一物体受几个力的作用而处于静止状态，若保持其他力恒定而将其中一个力逐渐减小到零（保持方向不变），然后又将逐渐恢复到原状，在这个过程中，物体的（）A.加速度增大，速度增大B.加速度减小，速度增大C.加速度先增大后减小，速度一直增大D.加速度和速度都是先增大后减小图4-3-410.如图4-3-4所示，一个铁球从竖直立在地面上的轻质弹簧正上方某处自由落下，接触弹簧后弹簧被压缩。从它接触弹簧开始到弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度和受到的合力的变化情况是（）[来源:Z.xx.k.Com]A.合力变小，速度变小B.合力变小，速度变大C.合力先变大后变小，速度先变小后变大D.合力先变小后变大，速度先变大后变小11.一质量为1kg的物体静置在光滑水平面上，0时刻开始，用一水平向右、大小为2N的力拉物体，则（1）物体产生的加速度是多大？2s后物体的速度是多少？（2）若在3s末给物体加上一个大小也是2N、水平向左的拉力，则物体的加速度是多少？4s末物体的速度是多少？（3）3s内物体的加速度2是由力产生的，3s后物体的加速度为0，是不是3s后\n不再产生加速度了？图4-3-512.如图4-3-5所示，质量2kg的物体沿固定斜面下滑，已知斜面倾角为37°，物体沿斜面下滑的加速度2，方向沿斜面向下，则物体与斜面间的动摩擦因数为多少？（取10）图4-3-613.如图4-3-6所示，自动扶梯与水平面夹角为，上面站着质量为的人，当自动扶梯以加速度加速向上运动时，求扶梯对人的弹力和扶梯对人的摩擦力的大小。图4-3-7四、瞬时加速度问题14.如图4-3-7所示，甲、乙之间用细线连接且甲、乙的质量均为，弹簧和细线的质量可忽略不计，当细线被烧断的瞬间，甲、乙的加速度数值应是下列哪一种情况（）A.甲是0，乙是\nB.甲是，乙是C.甲是0，乙是0D.甲是，乙是图4-3-815.如图4-3-8所示，质量分别为、的、两小球分别连在弹簧两端，球用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，两球的加速度分别为（）A.都等于B.和0C.·和0D.0和·图4-3-916.如图4-3-9所示，在光滑的水平面上，质量分别为和的木块和之间用轻弹簧相连，在拉力作用下，以加速度做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力，此瞬时和的加速度为和，则（）＝＝0＝，＝0＝a，＝a＝a，＝a\n参考答案1.AB解析：由公式可知，加速度的大小由合力和质量决定，加速度方向与合力方向一定相同，选项A、B正确。加速度与合力瞬时对应，合力一旦为零，加速度会立即变为零，速度不一定立即变为零，选项D错误。合力方向和加速度方向相同，而速度方向和加速度方向可能相同，也可能不同，故选项C错误。2.D解析：根据牛顿第二定律的“同时性”，可知物体受力和加速度同时产生，物体受到的力发生改变时，加速度要同时改变，故选项A、B、C错误，选项D正确。3.C解析：由题知⊥，故⊥，根据矢量运算法则，、同时作用在该物体上时产生的加速度，选项A、B错误；设加速度的方向与的夹角为，则，所以加速度的方向为东偏北，选项C正确，选项D错误。4.B解析：由牛顿第二定律得，解得空气阻力的大小为，故选项B正确。5.010解析：木块在水平方向上受三个与桌面平行、互成120°角的力。把三个力矢量合成，合力为零，因此加速度也为零。其中一个力反向，则合力大小为，又由牛顿第二定律知，所以加速度10。6.ABD解析：从上节的实验探究中，知道选项A、B正确；在公式得出时是以定义N这个单位为前提的：1N=1kg·，式中三个量必须取kg、、N为单位才能成立，故选项D正确，选项C错误。7.CD解析：由牛顿第二定律和加速度公式可知，加速度与合力存在瞬时对应关系，一个确定的物体，加速度越大，则物体所受合力越大；加速度与物体的速度变化率有关，而与物体的速度无直接关系，综上所述选项A、B错误，选项C、D正确。8.A解析：钢球的初速度为0，根据得，。设钢球的质量为，\n钢球受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力，根据牛顿第二定律得，。由此可见时间越长，阻力越大，选项A正确，选项B、C、D错误。9.C解析：逐渐减小到0的过程中，物体所受的合力逐渐增大，根据，其加速度逐渐增大，因初速度等于0，而a≠0，物体做加速运动，即物体的速度增大；当从0逐渐恢复到原状的过程中，合力逐渐减小，加速度逐渐减小，由a与v同向，故速度逐渐增大。选项C正确。10.D解析：小球和弹簧接触后，受向下的重力和向上的弹力，合力向下，小球向下加速运动，当弹力和重力相等时，合力为0，加速度为0，速度最大。之后弹力大于重力，合力向上，小球做减速运动，当速度减小到0时，小球到达最低点，此时，合力最大，加速度最大。11.（1）24m/s（2）06m/s（3）不是图4-3-10解析：（1）受力分析如图4-3-10所示，由此可知：物体所受的合力为＝=2N，则根据公式有==2；从0时刻开始做初速度为0、加速度为2的匀加速直线运动，据得2s末速度为4m/s。（2）3s末加上后，物体所受的合外力为0，则据有加速度为0；从3s末开始物体做速度是6m/s的匀速直线运动，4s末速度是6m/s。图4-3-11（3）可以用平行四边形定则进行分解合成的不仅仅是力，所有的矢量均可以用平行四边形定则进行分解合成，当然也包括加速度。3s后仍然产生2的加速度，不过产生的加速度与产生的加速度相互抵消，所以总的加速度是0。12.0.5解析：对物体受力分析建立如图4-3-11所示的坐标系。沿轴方向：sin37°①沿轴方向：cos37°②cos37°③\n④联立①②③④式得动摩擦因数0.5。图4-3-1213.解析：这是一个动力学问题，人受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和水平向右的摩擦力，因为人的加速度方向沿扶梯向上，所以人所受的这三个力的合力方向也沿扶梯向上。解法一：建立如图4-3-12所示的直角坐标系，人的加速度方向正好沿x轴正方向，由题意可得：x轴方向：cossinsin[来源:学.科.网Z.X.X.K]轴方向：cossincos解得，。图4-3-13解法二：建立如图4-3-13所示的直角坐标系（水平向右为轴正方向，竖直向上为轴正方向）。由于人的加速度方向是沿扶梯向上的，这样建立直角坐标系后，在轴方向和轴方向上各有一个加速度的分量，其中轴方向的加速度分量cos，轴方向的加速度分量sin，根据牛顿第二定律有轴方向：；轴方向：解得：，。比较以上两种解法，很显然，两种解法都得到了同样的结果，但是第二种解法较简便。14.B解析：烧断细线前，细线的拉力，弹簧的弹力。烧断细线的瞬间，细线的拉力消失，乙只受重力作用，根据牛顿第二定律，乙的加速度＝＝；甲受向下的重力和向上的弹力作用，此刻，弹力未来得及变化，大小仍为，对甲运用牛顿第二定律有＝，解得甲的加速度＝\n，方向向上。选项B正确。15.D解析：当线断的瞬间，弹簧的伸长状态不变，受合外力还是0，的加速度为0，对进行分析，线断前：＝sin30°＋＝sin30°。[来源:学&科&网Z&X&X&K]当线断时：受合力为＝sin30°＋＝所以＝·sin30°＝·，选项D正确。16.D解析：首先研究整体，求出拉力的大小＝。突然撤去，以为研究对象，撤去外力的瞬时弹簧的弹力不会发生突变，所以木块受力不变，其加速度＝。以为研究对象，在撤去前有：＝，而＝＋），所以＝，撤去时有＝，所以＝-a，选项D正确。\n