4.3牛顿第二定律课后作业—2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word含答案）

牛顿第二定律
1．关于力的单位“牛顿”的理解，以下说法正确的是（
）
A．“N”这个单位是由质量1
kg的物体所受重力为9.8
N而规定下来的
B．“N”这个单位是由牛顿第二定律F=kma，当k=1时规定下来的
C．使质量为1
kg的物体产生9.8
m/s2的加速度的力为1
N
D．物体所受重力为19.6
N中“N”并不是规定的，而是测出来的
2．在光滑水平面上，一个质量为m的物体受到一个与水平面成角的拉力F的作用，以加速度a做匀加速运动．若将此力大小改为2F，方向不变，物体仍能在水平面上做匀加速运动，加速度为a′．则（
）
A．a′=2a
B．aC．a′=a
D．a′>2a
3．（多选）下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解，正确的是（
）
A．由F=ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比
B．由可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比
C．由可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比
D．由可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力求出
4．（多选）静止在光滑水平地面上的物体，受到一个水平拉力的作用，以下说法正确的是（
）
A．当力刚开始作用的瞬间，物体立即获得加速度，但速度仍为零
B．当力刚开始作用的瞬间，物体同时获得速度和加速度
C．物体运动起来后，拉力变小时，物体一定减速
D．物体运动起来后，拉力反向，物体的加速度立即反向
5．如图所示，小车上固定着一硬杆，杆的端点固定着一个质量为m的小球．当小车水平向右加速且加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化（用F1至F4表示变化）可能是下图中的（
）（OO′沿杆方向）
6．如图所示，吊篮P悬挂在天花板上，与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧托住，当悬挂吊篮的细绳被烧断的瞬间，吊篮P和物体Q的加速度大小分别是（
）
A．aP=g，aQ=g
B．aP=2g，aQ=g
C．aP=g，aQ=2g
D．aP=2g，aQ=0
7．在无风的天气里，一质量为0.2
g的雨滴在空中竖直下落，由于受到空气的阻力，最后以某一恒定的速度下落，这个恒定的速度通常叫收尾速度．
（1）雨滴达到收尾速度时受到的空气阻力是多大？（g=10
m/s2）
（2）若空气阻力与雨滴的速度成正比，试定性分析雨滴下落过程中加速度和速度如何变化．
8．（多选）如图所示，一自由下落的小球落到竖直放置的弹簧上，将弹簧压缩到最低位置后反弹．下列叙述正确的是（
）
A．在下落过程中，小球与弹簧接触后一直做减速运动
B．在最低点弹簧的弹力大于小球的重力
C．在上升过程中，小球的速度先变大，然后变小直至为零
D．在上升过程中，小球的加速度一直变小
9．（多选）如图甲所示，某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处．滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力FT之间的函数关系如图乙所示．由图可以判断（
）
A．图线与纵轴的交点M的值aM=-g
B．图线与横轴的交点N的值FT=mg
C．图线的斜率等于物体的质量m
D．图线的斜率等于物体质量的倒数
10．如图所示，静止在水平地面上的小黄鸭质量m=20
kg，受到与水平面夹角为53°的斜向上的拉力，小黄鸭开始沿水平地面运动．若拉力F=100
N，小黄鸭与地面的动摩擦因数为0.2．
（1）把小黄鸭看作质点，作出其受力示意图；
（2）求地面对小黄鸭的支持力；
（3）求小黄鸭运动的加速度的大小（sin
53°=0.8，cos
53°=0.6，g=10
m/s2）．
11．如图所示，质量为2
kg的物体在40
N水平推力作用下，从静止开始1
s内沿竖直墙壁下滑3
m（取g=10
m/s2）．求：
（1）物体运动的加速度大小；
（2）物体受到的摩擦力大小；
（3）物体与墙间的动摩擦因数．
12．如图所示，在建筑装修中，工人用质量为5.0
kg的磨石A对地面和斜壁进行打磨，已知A与地面、A与斜壁之间的动摩擦因数μ均相同．（g取10
m/s2，且sin
37°=0.6，cos
37°=0.8）
（1）当A受到与水平方向成θ=37°斜向下的推力F1=50
N打磨地面时，A恰好在水平地面上做匀速直线运动，求A与地面间的动摩擦因数μ；
（2）若用A对倾角θ=37°的斜壁进行打磨，当对A加竖直向上推力F2=60
N时，求磨石A的加速度．
参考答案
1．B
2．A
解析：当拉力为F时，根据牛顿第二定律得，当拉力为2F时，根据牛顿第二定律得，故选项A正确，选项B、C、D错误．
3．CD
解析：是加速度的决定式，a与F成正比，与m成反比；F=ma说明力是产生加速度的原因，但不能说F与m成正比，与a成反比；中m与F、a皆无关．
4．AD
解析：当力刚开始作用的瞬间，根据牛顿第二定律，物体立即获得加速度，但速度仍为零，故选项A对，选项B错；物体运动起来后，拉力变小时，加速度变小，速度仍然增大，故选项C错；拉力反向，加速度也立即反向，故选项D对．
5．C
解析：小球与小车的运动情况保持一致，故小球的加速度也水平向右且逐渐增大，对小球进行受力分析，竖直方向受平衡力，所以杆子对小球的力在竖直向上的分量等于重力且不发生变化，水平方向合力向右并逐渐增大，所以杆子对小球的作用力的水平分量逐渐增大，故选项C正确．
6．D
解析：原来平衡时，弹簧弹力F与Q重力mg相等．细绳被烧断瞬间，弹簧弹力不变，故Q所受合力仍为零，故aQ=0；P受到重力和弹簧向下的压力，故加速度：．故选D．
7．（1）2×10-3
N
（2）加速度由g逐渐减小直至为零，速度从零增大直至最后不变
解析：（1）雨滴达到收尾速度时受到的空气阻力和重力是一对平衡力，所以Ff=mg=2×10-3
N．
（2）雨滴刚开始下落的瞬间，速度为零，因而阻力也为零，加速度为重力加速度g；随着速度的增大，阻力也逐渐增大，合力减小，加速度也减小；当速度增大到某一值时，阻力的大小增大到等于重力，雨滴所受合力也为零，速度将不再增大，雨滴匀速下落．
8．BC
9．ABD
解析：对货物受力分析，受重力mg和拉力FT，根据牛顿第二定律，有FT-mg=ma，得．
当FT=0时，a=-g，即图线与纵轴的交点M的值aM=-g，故选项A正确；当a=0时，FT=mg，故图线与横轴的交点N的值FN=mg，故选项B正确；乙图线的斜率表示质量的倒数，故选项C错误，选项D正确．
10．（1）如解析图所示
（2）120
N
（3）1.8
m/s2
解析：（1）如图，小黄鸭受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用．
（2）根据牛顿第二定律列出方程：
竖直方向有：Fsin
53°+FN=mg，
解得FN=mg-Fsin
53°=120
N，方向竖直向上．
（3）受到的摩擦力为滑动摩擦力，所以Ff=μFN=24
N．
根据牛顿第二定律得：
Fcos
53°-Ff=ma，
解得a=1.8
m/s2．
11．（1）6
m/s2
（2）8
N
（3）0.2
解析：（1）由，可得：
．
（2）分析物体受力情况如图所示：水平方向：物体所受合外力为零，FN=F=40
N．
竖直方向：取向下为正方向，由牛顿第二定律得：
mg-Ff=ma，可得：Ff=mg-ma=8
N．
（3）物体与墙间的滑动摩擦力Ff=μFN，
所以．
12．（1）0.5
（2）1
m/s2
解析：（1）A恰好在水平地面上做匀速直线运动，滑动摩擦力等于推力，即Ff=F1cos
θ=40
N，
．
（2）先将重力及向上的推力合成后，将二者的合力向垂直于斜面方向及沿斜面方向分解可得：
在沿斜面方向有（F2-mg）cos
θ-Ff1=ma，
在垂直斜面方向上有FN=（F2-mg）sin
θ．
则Ff1=μ（F2-mg）sin
θ，
解得：a=1
m/s2．