高中物理 第四章 第五节 牛顿第二定律的应用课时作业 粤教版必修1.docx

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高中物理第四章第五节牛顿第二定律的应用课时作业粤教版必修1

高中物理第四章第五节牛顿第二定律的应用课时作业粤教版必修1

1、牛顿第二定律确定了________和______的关系，使我们能够把物体的运动情况的____________联系起来、2、根据受力情况确定运动情况，先对物体受力分析，求出合力，再利用________________求出________，然后利用____________确定物体的运动情况（如位移、速度、时间等）、3、根据运动情况确定受力情况，先分析物体的运动情况，根据____________求出加速度，再利用________________确定物体所受的力（求合力或其他力）、4、质量为2kg的质点做匀变速直线运动的加速度为2m/s2，则该质点所受的合力大小是____N、5、某步枪子弹的出口速度达100m/s，若步枪的枪膛长0、5m，子弹的质量为20g，若把子弹在枪膛内的运动看做匀变速直线运动，则高压气体对子弹的平均作用力为（

）

A、1102N

B、2102N

C、2105N

D、2104N

6、用30N的水平外力F拉一个静放在光滑水平面上的质量为20kg的物体，力F作用3s后消失，则第5s末物体的速度和加速度分别是（

）

A、v＝

4、5m/s，a＝

1、5m/s2

B、v＝

7、5m/s，a＝

1、5m/s2

C、v＝

4、5m/s，a＝0

D、v＝

7、5m/s，a＝0

【概念规律练】

知识点一　已知受力情况确定运动情况

1、图1一物体放在光滑水平面上，若物体仅受到沿水平方向的两个力F1和F2的作用、在两个力开始作用的第1s内物体保持静止状态，已知这两个力随时间的变化情况如图1所示，则（

）

A、在第2s内，物体做加速运动，加速度减小，速度增大

B、在第3s内，物体做加速运动，加速度增大，速度减小

C、在第4s内，物体做加速运动，加速度减小，速度增大

D、在第6s内，物体处于静止状态

2、一个滑雪者从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角θ＝30，滑雪板与雪地的动摩擦因数是0、04（g取10m/s2）求：

（1）滑雪者加速度的大小；

（2）滑雪者5s内滑下的路程；（3）滑雪者5s末速度的大小、知识点二　已知运动情况确定受力情况

3、行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害，人们设计了安全带、假定乘客质量为70kg，汽车车速为90km/h，从踩下刹车闸到车完全停止需要的时间为5s，安全带对乘客的平均作用力大小约为（不计人与座椅间的摩擦）（

）

A、450N

B、400N

C、350N

D、300N

4、图2建筑工人用如图2所示的定滑轮装置运送建筑材料、质量为

70、0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将

20、0kg的建筑材料以0、500m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为（g取10m/s2）（

）

A、510N

B、490N

C、890N

D、910N

5、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶，在100s内速度由

5、0m/s增加到

15、0m/s、

（1）求列车的加速度大小；

（2）若列车的质量是

1、0106kg，机车对列车的牵引力是

1、5105N，求列车在运动中所受的阻力大小、

【方法技巧练】

一、瞬时性问题的分析方法

6、图3如图3所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为a1和a2，则（

）

A、a1＝a2＝0

B、a1＝a，a2＝0

C、a1＝a，a2＝a

D、a1＝a，a2＝－a

7、图4如图4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、当突然剪断细绳时，上面小球A与下面小球B的加速度为（

）

A、aA＝g　aB＝g

B、aA＝g　aB＝0

C、aA＝2g　aB＝0

D、aA＝0　aB＝g

二、由速度图象结合牛顿第二定律求力

8、放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图5甲、乙所示、重力加速度g取10m/s

2、试利用两图线求出物块的质量及物块与地面间的动摩擦因数、图

51、图6如图6所示，底板光滑的小车上用两个量程为30N，完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为2kg的物块、在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为15N、当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为10N、这时小车运动的加速度大小是（

）

A、1m/s2

B、3m/s2

C、5m/s2

D、7m/s

22、雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如下图所示的图象中，能正确反映雨滴下落运动情况的是（

）

3、如图7所示为某小球所受的合力与时间的关系，各段的合力大小相同，作用时间相同，设小球从静止开始运动、由此可判定（

）图7

A、小球向前运动，再返回停止

B、小球向前运动再返回不会停止

C、小球始终向前运动

D、小球向前运动一段时间后停止

4、图8如图8所示，当车厢向右加速行驶时，一质量为m的物块紧贴在车厢壁上，相对于车厢壁静止，随车一起运动，则下列说法正确的是（

）

A、在竖直方向上，车厢壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡

B、在水平方向上，车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力

C、若车厢的加速度变小，车厢壁对物块的弹力不变

D、若车厢的加速度变大，车厢壁对物块的摩擦力也变大

5、

A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上，若两物体的质量为mA>mB，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离sA与sB相比为（

）

A、sA＝sB

B、sA>sB

C、sA

D、不能确定

6、图9图9为蹦极运动的示意图，弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连、运动员从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起、整个过程中忽略空气阻力、分析这一过程，下列表述正确的是（

）①经过B点时，运动员的速率最大　②经过C点时，运动员的速率最大　③从C点到D点，运动员的加速度增大　④从C点到D点，运动员的加速度不变

A、①③

B、②③

C、①④

D、②④

7、图10如图10所示，小车质量为M，光滑小球P的质量为m，绳质量不计，水平地面光滑，要使小球P随车一起匀加速运动，则施于小车的水平作用力F是（θ已知）（

）

A、mgtanθ

B、（M＋m）gtanθ

C、（M＋m）gcotθ

D、（M＋m）gsinθ

8、搬运工人沿粗糙斜面把一物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F时，物体的加速度为a1；若保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a2，则（

）

A、a1＝a2

B、a1

C、a2＝2a1

D、a2>2a

19、三个完全相同的物块

1、2、3放在水平桌面上，它们与桌面间的动摩擦因数都相同、现用大小相同的外力F沿图11所示方向分别作用在1和2上，用F的外力沿水平方向作用在3上，使三者都做加速运动、令a

1、a

2、a3分别代表物块

1、2、3的加速度，则（

）图11

A、a1＝a2＝a3

B、a1＝a2，a2＞a3

C、a1＞a3＞a2

D、a1＞a2＞a3

10、如图12所示、在光滑水平面上有两个质量分别为m1和m2的物体

A、B，m1>m2，

A、B间水平连接着一轻质弹簧测力计、若用大小为F的水平力向右拉B，稳定后B的加速度大小为a1，弹簧测力计示数为F1；如果改用大小为F的水平力向左拉A，稳定后A的加速度大小为a2，弹簧测力计示数为F

2、则以下关系式正确的是（

）图12

A、a1＝a2，F1>F2

B、a1＝a2，F1

C、a1

D、a1>a2，F1>F2题号12345678910答案

11、如图13所示的机车，质量为100t，设它从停车场出发经225m后速度达到54km/h，此时，司机关闭发动机，让机车进站、机车又行驶了125m才停在站上，设机车所受的阻力保持不变，求机车关闭发动机前所受的牵引力、图13

12、如图14所示，一架质量m＝

5、0103kg的喷气式飞机，从静止开始在机场的跑道上滑行，经过距离s＝

5、0102m，达到起飞速度v＝60m/s、在这个过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0、02倍、求：

飞机滑行时受到的牵引力多大？

（g取10m/s2）图14第五节　牛顿第二定律的应用课前预习练

1、运动　力　受力情况

2、牛顿第二定律　加速度　运动学公式

3、运动学公式　牛顿第二定律

4、

45、B　[根据v2＝2as，a＝＝m/s2＝1104m/s2，再根据F＝ma＝xx－31104N＝2102N、]

6、C　[a＝＝m/s2＝

1、5m/s2，v＝at＝

1、53m/s＝

4、5m/s、因为水平面光滑，因此5s末物体速度为

4、5m/s，加速度a＝0、]课堂探究练

1、C

2、

（1）

4、65m/s2　

（2）

58、1m　（3）

23、3m/s解析　

（1）以滑雪者为研究对象，受力情况如右图所示、FN－mgcosθ＝0、mgsinθ－f＝ma、又因为f＝μFN、由以上三式可得：

a＝g（sinθ－μcosθ）＝10（－0、04）

m/s2＝

4、65m/s

2、

（2）s＝at2＝

4、6552m＝

58、1m、（3）v＝at＝

4、655m/s＝

23、3m/s、点评　由物体受力情况求解运动情况的一般步骤是：

（1）确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体受力图；

（2）根据力的合成与分解的方法求出合外力（大小、方向）或对力进行正交分解（物体受两个以上的力作用时一般用正交分解法）；（3）据牛顿第二定律列方程，并解出物体的加速度；（4）分析物体的运动过程，确定始、末状态；（5）选择恰当的运动学公式求解、3、C　[汽车的速度v0＝90km/h＝25m/s设汽车匀减速的加速度大小为a，则a＝＝5m/s2对乘客应用牛顿第二定律可得：

F＝ma＝705N＝350N，所以C正确、]

4、B　[对建筑材料进行受力分析、根据牛顿第二定律有F－mg＝ma，得绳子的拉力大小等于F＝210N、然后再对人受力分析由平衡知识得Mg＝F＋FN，得FN＝490N，根据牛顿第二定律可知人对地面的压力为490N，B对、]

5、

（1）0、1m/s2　

（2）

5、0104N解析　

（1）

根据a＝，代入数据得a＝0、1m/s2

（2）设列车在运动中所受的阻力大小为f，由牛顿第二定律F合＝F牵－f＝ma，代入数据解得f＝

5、0104N、点评　由物体的运动情况，推断或求出物体所受的未知力的步骤：

（1）确定研究对象；

（2）分析物体的运动过程，确定始末状态；（3）恰当选择运动学公式求出物体的加速度；（4）对研究对象进行受力分析，并画出受力图；（5）根据牛顿第二定律列方程，求解、6、D　[两物体在光滑的水平面上一起以加速度a向右匀加速运动时，弹簧的弹力F弹＝m1a，在力F撤去的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，大小仍为m1a，因此对A来讲，加速度此时仍为a，对B物体：

取向右为正方向，－m1a＝m2a2，a2＝－a，所以只有D项正确、]

7、C　[剪断细绳之前设弹簧弹力大小为F，对

A、B两球在断线前分别受力分析如右图所示、由二力平衡可得：

F＝mg，F绳＝mg＋F＝2mg、剪断细绳瞬间，细绳拉力F绳瞬间消失，而弹簧的弹力F瞬间不发生变化（时间极短，两球没来得及运动），此时对

A、B分别用牛顿第二定律（取竖直向下为正方向）有：

mg＋F＝maA，mg－F＝maB，可得：

aA＝2g，方向竖直向下，aB＝0，所以C正确、]点评　对于弹簧弹力和细绳弹力要区别开，①细绳产生弹力时，发生的是微小形变，因此细绳的弹力可以突变；②弹簧发生的是明显形变，因此弹簧的弹力不会突变、8、1kg　0、4解析　由v－t图象可知，物块在0～3s内静止，3～6s内做匀加速运动，加速度为a,6～9s内做匀速运动，结合F－t图象可知f＝4N＝μmgF－f＝2N＝maa＝＝＝2m/s2由以上各式得m＝1kg，μ＝0、4、课后巩固练

1、C　[开始两弹簧测力计的示数均为15N，当弹簧测力计甲的示数为10N时，弹簧测力计乙的示数将增为20N，对物体在水平方向应用牛顿第二定律得：

20－10＝2a得：

a＝5m/s2，故C正确、]

2、C　[对雨滴受力分析，由牛顿第二定律得：

mg－f＝ma，雨滴加速下落，速度增大，阻力增大，故加速度减小，在v－t图象中其斜率变小，故选项C正确、]

3、C　[由F－t图象知：

第1s，F向前；第2s，F向后、以后重复该变化，所以小球先加速1s，再减速1s，2s末刚好减为零，以后重复该过程，所以小球始终向前运动、]

4、A　[对物块m受力分析如图所示、由牛顿第二定律：

竖直方向：

f＝mg，水平方向：

FN＝ma，所以选项A正确，

C、D错误、车厢壁对物块的弹力和物块对车厢壁的压力是一对相互作用力，故B错误、]

5、A　[通过分析物体在水平面上滑行时的受力情况可以知道，物体滑行时受到的滑动摩擦力μmg为合外力，由牛顿第二定律知：

μmg＝ma得：

a＝μg，可见：

aA＝a

B、物体减速到零时滑动的距离最大，由运动学公式可得：

v＝2aAsA，v＝2aBsB，又因为vA＝vB，aA＝a

B、所以：

sA＝sB，A正确、]

6、B　[在BC段，运动员所受重力大于弹力，向下做加速度逐渐减小的变加速运动，当a＝0时，速度最大，即在C点时速度最大，②对、在CD段，弹力大于重力，运动员做加速度逐渐增大的变减速运动，③对，故选

B、]

7、B　[对小球受力分析如右图所示，则mgtanθ＝ma，所以a＝gtanθ、对整体F＝（M＋m）a＝（M＋m）gtanθ]

8、D　[根据牛顿第二定律F－mgsinθ－μmgcosθ＝ma1①2F－mgsinθ－μmgcosθ＝ma2②由①②两式可解得：

a2＝2a1＋gsinθ＋gcosθ，所以a2>2a

1、]

9、C　[根据题意和图示知道，Fsin60≤mg，三个物块在水平方向受到的都等于F/2，摩擦力各不相同；f1＝μ（mg－Fsin60），f2＝μ（Fsin60＋mg），f3＝μmg；三个物块在竖直方向都受力平衡；a1＝（F－2f1）/2m，a2＝（F－2f2）/2m，a3＝（F－2f3）/2m；a1>a3>a2，C正确、]

10、A　[对整体，水平方向只受拉力F作用，因此稳定时具有的相同加速度为a＝F/（m1＋m2），

C、D错；当拉力F作用于B时，对A，F1＝m1a，当拉力作用于A时，对B，F2＝m2a，由于m1>m2，所以F1>F2，A正确、]

11、1、4105N解析　设机车在加速阶段的加速度为a1，减速阶段的加速度为a2则：

v2＝2a1s1，v2＝2a2s2，解得a1＝0、5m/s2，a2＝0、9m/s2，由牛顿第二定律得F－f＝ma1，f＝ma2，解得：

F＝

1、4105N、

12、1、9104N　[飞机在加速过程中，由运动学公式得：

v2＝2as，所以a＝＝

3、6m/s

2、由牛顿第二定律得：

F－0、02mg＝ma，所以F＝0、02mg＋ma＝

1、9104N、]