人教版高一物理必修1第四章课后练习卷：4.3 牛顿第二定律

牛顿第二定律
一、选择题
1．如图所示，用手提一轻弹簧，弹簧下端挂一金属球．在将整个装置匀加速上提的过程中，手突然停止不动，则在此后一小段时间内(　
　)
A．小球立即停止运动
B．小球继续向上做减速运动
C．小球的速度与弹簧的形变量都要减小
D．小球的加速度减小
2．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(　CD　)
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m＝可知，物体的质量与其所受的合力成正比，与其运动的加速度成反比
C．由a＝可知，物体的加速度与其所受的合力成正比，与其质量成反比
D．由m＝可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力而求出
3．关于物体所受合力、加速度、速度间的关系，下列说法中正确的是(　
　)
A．物体的速度越大，则物体的加速度越大，所受合力也越大
B．物体的速度为零，则物体的加速度一定为零，所受合力也为零
C．物体的速度为零，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，加速度可能为零，所受的合力也可能为零
4．关于力的单位“牛”，下列说法不正确的是(　
　)
A．“牛”这个单位是由质量为1
kg的物体所受重力为9.7
N这个规定定下来的
B．“牛”这个力的单位是根据在牛顿第二定律F＝kma中取k＝1时定下来的
C．1
N就是使质量为1
kg的物体产生1
m/s2加速度的力
D．质量是1
kg的物体所受的重力是9.8
N，并不是规定的，而是根据牛顿第二定律F＝ma得到的结果
5．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力(　
　)
A．方向向左，大小不变
B．方向向左，逐渐减小
C．方向向右，大小不变
D．方向向右，逐渐减小
6.如图所示，光滑水平面上放有质量均为m的滑块A和斜面体C，在C的斜面上又放有一质量也为m的滑块B，用力F推滑块A使三者无相对运动地向前加速运动，则各物体所受的合力(　
　)
A．滑块A最大　　　　　　　
B．斜面体C最大
C．同样大
D．不能判断谁大谁小
7.如图所示，一个铁球从竖直在地面上的轻质弹簧的正上方某处自由落下，接触弹簧后将弹簧弹性压缩．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外力的变化情况是(　
　)
A．合力变小，速度变小
B．合力变小，速度变大
C．合力先变小后变大，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
8．一个质量为2
kg的物体，在5个共点力的作用下保持静止．若同时撤消其中大小分别为15
N和10
N的两个力，其余的力保持不变，此时该物体的加速度大小可能是(　
　)
A．2
m/s2
B．3
m/s2
C．12
m/s2
D．15
m/s2
二、非选择题
9．假设雨点下落过程中受到的空气阻力与雨点的横截面积S成正比，与雨点下落的速度v的平方成正比，即f＝kSv2(其中k为比例系数)．雨点接近地面时近似看做匀速直线运动，重力加速度为g.若把雨点看做球形，其半径为r，设雨点的密度为ρ，则每个雨点最终的运动速度vm＝(用ρ、r、g、k表示)，雨点的速度达到vm时，雨点的加速度a＝g.
10.跳伞运动员在下落过程中(如图所示)，假定伞所受空气阻力的大小跟下落速度的平方成正比，即F＝kv2，比例系数k＝20
N·s2/m2，跳伞运动员与伞的总质量为72
kg，起跳高度足够高，则：
(1)跳伞运动员在空中做什么运动？收尾速度是多大？
(2)当速度达到4
m/s时，下落加速度是多大？(g取10
m/s2)
11.如图所示，一质量为1
kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面的夹角为30°.现使小球在F＝20
N的竖直向上的拉力作用下，从A点由静止出发向上运动，已知直杆与小球之间的动摩擦因数μ＝.
(1)求小球运动的加速度a1.
(2)若F作用1.2
s后撤去，则小球上滑过程中距A点的最大距离sm为多少？
(3)若从撤去力F开始计时，则小球经多长时间通过距A点上方2.25
m处的B点？
12.质量为m的木块，以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动，斜面静止不动，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，如图所示，求：
(1)木块向上滑动的加速度．
(2)若此木块滑到最大高度后，能沿斜面下滑，下滑时的加速度大小．
牛顿第二定律
一、选择题
1．如图所示，用手提一轻弹簧，弹簧下端挂一金属球．在将整个装置匀加速上提的过程中，手突然停止不动，则在此后一小段时间内(　D　)
A．小球立即停止运动
B．小球继续向上做减速运动
C．小球的速度与弹簧的形变量都要减小
D．小球的加速度减小
2．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(　CD　)
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m＝可知，物体的质量与其所受的合力成正比，与其运动的加速度成反比
C．由a＝可知，物体的加速度与其所受的合力成正比，与其质量成反比
D．由m＝可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力而求出
3．关于物体所受合力、加速度、速度间的关系，下列说法中正确的是(　CD　)
A．物体的速度越大，则物体的加速度越大，所受合力也越大
B．物体的速度为零，则物体的加速度一定为零，所受合力也为零
C．物体的速度为零，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，加速度可能为零，所受的合力也可能为零
4．关于力的单位“牛”，下列说法不正确的是(　A　)
A．“牛”这个单位是由质量为1
kg的物体所受重力为9.7
N这个规定定下来的
B．“牛”这个力的单位是根据在牛顿第二定律F＝kma中取k＝1时定下来的
C．1
N就是使质量为1
kg的物体产生1
m/s2加速度的力
D．质量是1
kg的物体所受的重力是9.8
N，并不是规定的，而是根据牛顿第二定律F＝ma得到的结果
5．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力(　A　)
A．方向向左，大小不变
B．方向向左，逐渐减小
C．方向向右，大小不变
D．方向向右，逐渐减小
6.如图所示，光滑水平面上放有质量均为m的滑块A和斜面体C，在C的斜面上又放有一质量也为m的滑块B，用力F推滑块A使三者无相对运动地向前加速运动，则各物体所受的合力(　C　)
A．滑块A最大　　　　　　　
B．斜面体C最大
C．同样大
D．不能判断谁大谁小
7.如图所示，一个铁球从竖直在地面上的轻质弹簧的正上方某处自由落下，接触弹簧后将弹簧弹性压缩．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外力的变化情况是(　D　)
A．合力变小，速度变小
B．合力变小，速度变大
C．合力先变小后变大，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
8．一个质量为2
kg的物体，在5个共点力的作用下保持静止．若同时撤消其中大小分别为15
N和10
N的两个力，其余的力保持不变，此时该物体的加速度大小可能是(　BC　)
A．2
m/s2
B．3
m/s2
C．12
m/s2
D．15
m/s2
二、非选择题
9．假设雨点下落过程中受到的空气阻力与雨点的横截面积S成正比，与雨点下落的速度v的平方成正比，即f＝kSv2(其中k为比例系数)．雨点接近地面时近似看做匀速直线运动，重力加速度为g.若把雨点看做球形，其半径为r，设雨点的密度为ρ，则每个雨点最终的运动速度vm＝(用ρ、r、g、k表示)，雨点的速度达到vm时，雨点的加速度a＝g.
答案：当f＝mg时，雨点达到最大速度vm，则有kSv＝mg即kπr2v＝πr3ρg，解得vm＝
由牛顿第二定律得mg－f′＝ma
即mg－kS2＝ma，可得mg－＝ma，故a＝g.
10.跳伞运动员在下落过程中(如图所示)，假定伞所受空气阻力的大小跟下落速度的平方成正比，即F＝kv2，比例系数k＝20
N·s2/m2，跳伞运动员与伞的总质量为72
kg，起跳高度足够高，则：
(1)跳伞运动员在空中做什么运动？收尾速度是多大？
(2)当速度达到4
m/s时，下落加速度是多大？(g取10
m/s2)
答案：(1)做加速度越来越小的加速运动，当速度达到一定值后，做匀速运动　vm＝6
m/s
(2)5.6
m/s2
11.如图所示，一质量为1
kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面的夹角为30°.现使小球在F＝20
N的竖直向上的拉力作用下，从A点由静止出发向上运动，已知直杆与小球之间的动摩擦因数μ＝.
(1)求小球运动的加速度a1.
(2)若F作用1.2
s后撤去，则小球上滑过程中距A点的最大距离sm为多少？
(3)若从撤去力F开始计时，则小球经多长时间通过距A点上方2.25
m处的B点？
答案：(1)2.5
m/s2　(2)2.4
m　(3)0.2
s或0.75
s
12.质量为m的木块，以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动，斜面静止不动，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，如图所示，求：
(1)木块向上滑动的加速度．
(2)若此木块滑到最大高度后，能沿斜面下滑，下滑时的加速度大小．
答案：
(1)以木块为研究对象，在上滑时受力如图所示．根据题意，加速度方向沿斜面向下．将各力沿斜面和垂直斜面方向正交分解．
由牛顿第二定律有
mgsinθ＋Ff＝ma①，
FN－mgcosθ＝0②，
且Ff＝μFN③.
由①②③式解得a＝g(sinθ＋μcosθ)，方向沿斜面向下．
(2)当木块沿斜面下滑时，木块受到滑动摩擦力大小等于Ff，方向沿斜面向上．由牛顿第二定律有mgsinθ－Ff＝ma′④，
由②③④式解得a′＝g(sinθ－μcosθ)，方向沿斜面向下．