5.3牛顿第二定律 同步练习-2021-2022学年高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册（Word含答案）

5.3牛顿第二定律—2021-2022学年高一物理鲁科版（2019）必修第一册同步课时作业
1.力单独作用在物体A上时产生的加速度大小为，力单独作用在物体A上时产生的加速度大小为，那么，力和同时作用在物体A上时产生的加速度a的大小可能是( )
A. B. C. D.
2.如图，质量为1.5 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为0.5 kg的物体B由细线悬挂在天花板上，B与A刚好接触但不挤压.现突然将细线剪断，则剪断后瞬间A、B间的作用力大小为(g取10 )( )
A.0 B.2.5 N C.5 N D.3.75 N
3.如图所示，物体A放在固定的倾角为α的斜面B上，在A上施加一个竖直向下的恒力F，下列说法中正确的有( )
A.若A原来是静止的，则施加力F后，A仍保持静止
B.若A原来是静止的，则施加力F后，A将加速下滑
C.若A原来是加速下滑的，则施加力F后，A的加速度不变
D.若A原来是加速下滑的，则施加力F后，A的加速度将增大
4.蹦极是一项户外休闲活动，运动员站在约40米高度的位置，用弹性绳固定住后跳下，落地前弹起.如图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C点时合力为零，到达最低点D后弹起.整个过程中忽略空气阻力.在这个过程中( )
A.经过B点时，运动员的速度最大 B.从O点到C点，运动员的加速度大小不变
C.从B点到C点，运动员的速度不断增大 D.从C点到D点，运动员的加速度不断减小
5.如图所示，质量为3 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面，质量为2 kg的物体B用细线悬挂，间相互接触但无压力，整个系统处于静止状态，取。某时刻将细线剪断，则剪断细线瞬间( )
A.B的加速度大小为 B.A的加速度大小为
C.B对A的压力大小为0 D.B对A的压力大小为20 N
6.一质量为0.8 kg的球固定在杆的上端，杆的下端固定在升降机上，现用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，如图所示，已知绳的拉力为6 N,g取，则以下说法正确的是( )
A.若升降机是处于静止状态，则杆对球的作用力大小为6 N
B.若升降机是处于静止状态，则杆对球的作用力大小为8 N
C.若升降机处于加速上升状态，加速度大小为，则杆对球的作用力大小为
D.若升降机处于减速上升状态，加速度大小为，则杆对球的作用力大小为
7.在国际单位制中，某物体运动时间可以表示为，其中g表示重力加速度，x表示长度，为常数，根据力学单位制，下列正确的是( )
A. B. C. D.
8.倾角为30°的长斜坡上有三点，，在O点竖直固定一长10 m的直杆。A端与C点、坡底B点间各连有一光滑的钢绳，且各穿有一钢球（视为质点），将两钢球从A点由静止开始、同时分别沿两钢绳滑到钢绳末端，如图所示，则钢球在钢绳上滑行的时间和分别为（取）( )
A.和4 s B.和2 s C.2 s和2 s D.4 s和
9.如图所示，水平面上有一质量为的滑块，时，该滑块在恒定的水平拉力F作用下由静止开始做匀加速直线运动，时撤去拉力F，物体在整个运动过程中的图像如图所示，，则( )
A.拉力F的大小为18 N B.拉力F的大小为15 N
C.滑块与水平面间的动摩擦因数为0.3 D.滑块与水平面间的动摩擦因数为0.2
10.牛顿通过对行星运动规律和地球附近物体做自由落体运动的加速度对比思考，提出了著名的万有引力定律：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量和的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比.即，式中“G”称为引力常量.则在国际单位制中，G的单位应该是( )
A. B. C. D.
11.一雨滴从空中由静止开始沿竖直方向落下，若雨滴下落过程中所受重力保持不变，且空气对雨滴的阻力随其下落速度的增大而增大，则如图所示的图像中可能正确反映雨滴整个下落过程运动情况的是( )
A. B. C. D.
12.四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用.一架质量的无人机，其动力系统所能提供的最大升力，运动过程中所受空气阻力大小恒为.（g取）
（1）无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，求在时离地面的高度h.
（2）当无人机悬停在距离地面高度处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落，求无人机坠落到地面时的速度大小v.
（3）接（2）问，无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动提供向上的最大升力.为保证安全着地（到达地面时速度为零），求无人机从开始下落到恢复升力的最长时间.
答案以及解析
1.答案：CD
解析：设物体A的质量为m，根据牛顿第二定律有,，当力和同时作用在物体A上时，合力的范围为，则加速度的范围为，故C、D正确，A、B错误。
2.答案：D
解析：剪断细线前,间无压力,则弹簧的弹力,剪断细线的瞬间，对整体分析，整体加速度：
隔离对B分析：，
解得：
3.答案：AD
解析：若A原来静止，设此时静摩擦力等于滑动摩擦力则有，即，与A的重力无关。施加竖直向下的力F等于增加了A的重力，则A仍保持静止，故A正确，B错误。若A原来加速下滑，有，将F分解，则，则动力的增加量大于阻力的增加量，加速度变大，故C错误，D正确。
4.答案：C
解析：运动员经过B点时，运动员受竖直向下的重力，此时弹力为零，则加速度向下，加速度与速度同向，速度继续增大，所以此位置的速度不是最大，选项A错误.从O点到B点，运动员的加速度大小为g不变；从B点到C点，开始时重力大于弹力，随着弹力的增大，运动员做加速度逐渐减小的加速运动，到达C点时加速度为零，速度最大，选项B错误，C正确.从C点到D点，弹力大于重力，合力向上，随着弹力的增大，合力增大，所以运动员的加速度不断增大，选项D错误.
5.答案：A
解析：剪断细线前，间无压力，则弹簧的弹力,剪断细线的瞬间，弹簧形变量不变，弹力仍为30 N。对整体分析，整体加速度，所以的加速度大小均为，故选项A正确，选项B错误。隔离B分析，，解得，由力的相互性知B对A的压力为12 N，故选项C、D错误。
6.答案：C
解析：若升降机是静止的，则球静止，处于平衡状态，由平衡条件可知，杆的作用力大小为，故A、B错误；若升降机加速上升，对球在竖直方向，由牛顿第二定律得，解得，在水平方向，由平衡条件得，杆对球的作用力大小为，故C正确；若升降机减速上升，对球在竖直方向，由牛顿第二定律得，解得，在水平方向，由平衡条件得，枉对球的作用力大小为，故D错误.
7.答案：B
解析：根据有，可得，故B正确。
8.答案：C
解析：由几何关系知，与水平面的夹角为60°，与水平面的夹角为30°，的长度为：，的长度；根据牛顿第二定律得出，钢球在钢绳上下滑的加速度，钢球在钢绳上下滑的加速度；由位移时间公式得出：，，故C正确。
9.答案：AC
解析：速度时间图像的斜率表示加速度，所以0~1 s内的加速度大小,1~3 s内的加速度大小;在1~3 s内根据牛顿第二定律有，解得，在0～1 s内根据牛顿第二定律有，解得，故A、C正确，B、D错误。
10.答案：B
解析：质量m的单位为kg，距离r的单位为m，引力F的单位为N，由万有引力定律公式推导得出G的单位为，故B正确.
11.答案：AC
解析：雨滴在下落过程中受重力和空气阻力，阻力随速度增大而增大，根据牛顿第二定律有，可知加速度减小，雨滴做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零时，雨滴做匀速直线运动，故A、C正确，B、D错误。
12.答案：（1）75 m
（2）40 m/s
（3）
解析：（1）由牛顿第二定律，对无人机有，代入数据解得，方向竖直向上，上升高度，代入数据解得.
（2）无人机下落过程中，由牛顿第二定律得，代入数据解得，方向竖直向下，无人机落地时根据运动学规律，有，代入数据解得.
（3）无人机恢复升力后向下减速运动过程中，由牛顿第二定律得，代入数据解得，方向竖直向上.设恢复升力时的速度为，则有，无人机从开始下降到恢复升力时，有，代入数据解得.