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2020-2021学年高一物理上学期鲁科版(2019)必修第一册第5章牛顿运动定律第3节牛顿第二运动定律课后练习
一、填空题
1.蹦极跳的人在从跳台跳下到最低位置的过程中共经历了_________;__________;_________三个运动过程;其中人受到____、____等力的作用。
2.如图所示,一根轻质弹簧固定在天花板上,下端系着质量为2m的物体A,A的下面再用细线挂另一质量为m的物体B。平衡时将线剪断,在此瞬间A的加速度为___;B的加速度为________。
3.以初速竖直上抛一个小球,如果所受空气阻力是小球所受重力的倍,小球在上升过程中的加速度大小是_________,在下降过程中的加速度大小是________.
4.如图所示,质量为2
m的物块A与质量为m的物块B置于水平面上,在已知水平推力F的作用下,A、B做加速运动,若水平面光滑,则A对B的作用力的大小为_________.若水平面不光滑,且A、B与地面的动摩擦因数相等,则A对B的作用力的大小为_________.
5.某物体沿倾角为30°
的斜面可以匀速下滑,将斜面倾角增大到53°,让该物体以5
m/s的初速度冲上斜面,它上滑的最大距离是________m.(sin
53°
=
0.8,cos
53°
=
0.6)
6.利用图像描述两个物理量之间的关系,除了能直接表明两个物理量之间的变化特点外,图线与横轴所围的面积还可以表示第三个物理量.例如:在v-t图像中,除了能够直接表明某时刻的速度v,图线与横轴所围的面积可以表示物体在这段时间内的位移s.
如图(a)所示,质量为m=1kg的物块,在水平向右、大小为5N的恒力F作用下,沿粗糙水平面由静止开始沿直线运动.在运动过程中,物块除了受到与水平面间的恒定摩擦力外,还受到一个水平向左的空气阻力.已知空气阻力的大小随着物块速度的增大而增大,且在物块刚开始运动时速度为零,空气阻力也为零.物块运动过程中加速度a与时间t的关系如图(b)所示,求
(1)请描述物块在0~6s时间内依次做了什么运动______________;
(2)物块刚开始运动时加速度的大小_______;
(3)物块最终的运动速度的大小_______;
(4)t=4s以后空气阻力的大小_______.
7.如图所示,一物体以初速度v0从表面光滑的斜面底端滑上斜面,斜面的倾角为,则物体在上滑过程中的加速度大小为___________.加速度方向为_________.物体沿斜面能够上滑的最大距离为__________
.
8.2kg的重物在竖直细绳的拉力作用下向上运动,其v-t图像如图所示。由图可知:在_______s内细绳拉力最大;在______s内细绳拉力小,是__________N。(g取10m/s2)
9.甲、乙两球质量分别为m和2m,从相同高度下落,所受空气阻力大小相等,则它们下落的加速度________,下落时间________(均填<、>或等于)。
10.一个物体静止在光滑水平面上,在100牛水平力作用下,2秒内前进了10米,若想使静止物体在5秒内前进500米,则水平力应改为___________牛;若该物体静止在粗糙水平面上,在100牛水平力作用下在2秒内前进8米,则该物体与水平面间的摩擦系数为___________。
11.运动物体的加速度的方向跟_________的方向相同。
12.如图所示,重为20N的木块与水平面间的动摩擦力因数为μ=0.1。在木块向右运动的过程中,还受到一个水平向左的大小为10N的拉力F的作用,g=10N/kg,则木块受的滑动摩擦力大小为_____N,木块的加速度大小为_____m/s2。
13.在力学范围内,国际单位制(SI)规定__________、__________和__________为三个基本物理量.分别以__________、__________和__________为基本单位,单位的符号为__________、__________和__________.其他物理量:速度、__________和__________为导出物理量,相应单位是__________、米/秒2和牛顿.
14.如图所示,一个弹簧秤放在光滑的水平面上,外壳质量m不能忽略,弹簧及挂钩质量不计,施水平方向的力F1和称外壳上的力F2,且F1>F2,则弹簧秤沿水平方向的加速度为_______,弹簧秤的读数为_______
15.直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=450。直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a="1.5"
m/s2时,悬索与竖直方向的夹角θ2=140。如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,则空气阻力大小为___
___N,水箱中水的质量M约为_______kg。(sin140=0.242;cos140=0.970)(保留两位有效数字)
二、解答题
16.如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角,球和车厢相对静止,球的质量为1kg.(g取10m/s2,sin
37°=0.6,cos
37°=0.8)求:
(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况;
(2)悬线对球的拉力.
17.如图甲是2012年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景.设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动,运动员的脚在接触蹦床过程中,蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来,如图乙所示.取g=
10m/s2,根据F-t图象分析求解:
(1)运动员的质量;
(2)运动员在运动过程中的最大加速度;
(3)在不计空气阻力情况下,运动员重心离开蹦床上升的最大高度.
18.如图所示,质量m=2kg的物体静止在水平地面上,它与地面间的动摩擦因数μ=0.4,一个F=10N水平恒力作用在物体上,使物体在水平地面上运动.F作用4s后撤除.(取g=10m/s2)求:
(1)物体运动前4s内物体发生的位移多大?
(2)4s末物体的速度是多大?
(3)F撤除后,物体还能滑行多远?
参考答案
1.自由落体
变加速
变减速
重力
弹力
2.
g
3.11
9
4.
;
;
5.1.09
6.0~4s,加速度a减小的变加速直线运动;4~6s,匀速直线运动
5m/s
2N
7.
沿斜面向下
8.0~2
5~8
16
9.<
>
10.400N
0.1
11.合外力
12.2
6
13.长度
质量
时间
米
千克
秒
m
kg
s
加速度
力
米/秒
14.
15.5000
,
4.5×103
16.(1)车厢运动的加速度大小为7.5m/s2,方向水平向右,车厢可能向右做匀加速运动,也可能向左做匀减速运动.(2)悬线对球的拉力为12.5N.
17.(1)50kg
;(2)40
m/s2
;(3)3.2m
18.(1)
8m
(2)4m/s
(3)2m