2019-2020年新教材高中物理 课时分层作业13 牛顿第二定律（含解析）鲁科版必修1

课时分层作业(十三)(时间：40分钟分值：100分)[合格基础练]一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．(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，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比B．由m＝Fa可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比C．由a＝Fm可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比D．由m＝Fa可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合外力而求出CD[牛顿第二定律的表达式F＝ma表明了各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可求第三个量，作用在物体上的合外力，可由物体的质量和加速度计算，并不由它们决定，A错；质量是物体本身的属性，由物体本身决定，与物体是否受力无关，B错；由牛顿第二定律知加速度与合外力成正比，与质量成反比，m可由其他两量求得，故C、D对．]2．(多选)在牛顿第二定律的数学表达式F＝kma中，有关比例系数k的说法，正确的是()A．k的数值由F、m、a的数值决定B．k的数值由F、m、a的单位决定C．在国际单位制中k＝1D．在任何情况下k都等于1BC[物理公式在确定物理量之间的数量关系的同时也确定了物理量的单位关系．在F＝kma中，只有m的单位取kg，a的单位取m/s2，F的单位取N时，k才等于1，即在国际单位制中k＝1，故B、C正确．]3．物体受10N的水平拉力作用，恰能沿水平面匀速运动，当撤去这个拉力后，物体将()A．匀速运动B．立即停止运动C．产生加速度，做匀减速运动D．产生加速度，做匀加速运动C[物体在水平拉力作用下做匀速运动，说明物体受到一个与拉力等大反向的摩擦力的作用，当撤去拉力后，在摩擦力作用下，物体产生一个向后的加速度，做匀减速运动，C正确．]4．甲、乙两物体的质量之比是2∶1，所受合力之比是1∶2，则甲、乙两物体的加速度之比是()A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．1∶4D[由F＝ma得a1a2＝F1m2F2m1＝12×12＝14.]5.如图所示，质量为m＝10kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间动摩擦因数为0.2.与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20N的作用，则物体产生的加速度大小和方向是(g取10m/s2)()A．0B．4m/s2，水平向右C．2m/s2，水平向左D．2m/s2，水平向右B[取向右为正方向，由牛顿第二定律得F＋f＝ma，而f＝μmg，解得a＝F＋μmgm＝4m/s2，故物体的加速度大小是4m/s2，方向水平向右，B正确．]6.如图所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动，不计其他外力及空气阻力，则中间一质量为m的土豆A受到其他土豆对它的作用力大小应是()A．mgB．μmgC．mg1＋μ2D．mg1－μ2C[土豆A受力如图，在水平方向上土豆具有和箱子共同的水平加速度a，由牛顿第二定律知：a＝μg，土豆A的合外力F1＝μmg.竖直方向上土豆A所受重力F2＝mg，所以其他土豆对它的作用力的大小F＝F21＋F22＝mg1＋μ2.]二、非选择题(14分)7．一个静止在水平地面上的物体质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力是4.2N．求物体在4s末的速度和4s内发生的位移．[解析]由牛顿第二定律得：F－f＝ma所以物体的加速度a＝F－fm＝6.4－4.22m/s2＝1.1m/s2物体在4s末的速度v＝at＝1.1×4m/s＝4.4m/s4s内发生的位移s＝12at2＝12×1.1×16m＝8.8m.[答案]4.4m/s8.8m[等级过关练]一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1．为保持城市清洁，某城市环卫局订购了大量平头洒水车．该型号洒水车具有自吸自排功能，可前冲、后洒、侧喷，工作台带可调节的高压枪，当水调节成柱状时，射程大于等于40m，调节成雾状时，射程小于等于15m．如果洒水车在平直公路上行驶时，假设洒水车的牵引力不变，所受阻力跟车重成正比，那么开始洒水后，洒水车的运动情况是()A．仍做匀速运动B．做匀加速运动C．做匀减速运动D．做加速度增大的加速运动D[洒水车所受阻力跟车重成正比，设为f＝kmg，根据牛顿第二定律有F－kmg＝ma，即a＝Fm－kg.开始洒水后，m减小，F不变，a增大，v增大，洒水车做加速度增大的加速运动，D正确．]2．两个物体A和B，质量分别为m1和m2，互相接触地放在光滑水平面上，如图所示，对物体A施以水平的推力F，则物体A对物体B的作用力等于()A．m1m1＋m2FB．m2m1＋m2FC．FD．m1m2FB[对A、B整体分析，有F＝(m1＋m2)a，解得a＝Fm1＋m2.设A、B间的弹力为N，以B为研究对象，则有N＝m2a＝m2m1＋m2F，B正确．]3.如图所示，A、B为两个相同物块，由轻质弹簧k和细线l相连，悬挂在天花板上处于静止状态，若将l剪断，则在刚剪断时，A、B的加速度大小aA、aB分别为()A．aA＝0，aB＝0B．aA＝0，aB＝gC．aA＝g，aB＝gD．aA＝g，aB＝0C[剪断细线前物块A受重力、细线竖直向下的拉力和弹簧竖直向上的拉力，细线的拉力等于mg，由平衡条件可知弹簧对物块A的拉力等于2mg，刚剪断细线时，物块A受到弹簧竖直向上的拉力和重力，由于弹簧的形变没有变化，弹簧对物块A的作用力仍为2mg，所以物块A受到的合力方向竖直向上，大小为mg，aA＝Fm＝mgm＝g，方向竖直向上；刚剪断细线时，物块B只受重力作用，加速度aB为重力加速度g，方向竖直向下．]4.(多选)一质量为m＝1kg的物体在水平恒力F作用下水平运动，1s末撤去恒力F，其v­t图象如图所示，则恒力F和物体所受阻力f的大小是()A．F＝8NB．F＝9NC．f＝2ND．f＝3NBD[撤去恒力F后，物体在阻力作用下运动，由v­t图象可知，1～3s内物体的加速度为3m/s2，由牛顿第二定律f＝ma可知，阻力f＝3N；由图象可知在0～1s内其加速度为6m/s2，由牛顿第二定律F－f＝ma′，可求得F＝9N．B、D正确．]二、非选择题(本题共2小题，共26分)5．(13分)如图所示，沿水平方向做匀加速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°，球和车厢相对静止，球的质量为1kg.求：(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)车厢运动的加速度；(2)悬线对球的拉力．[解析](1)球和车厢相对静止，它们的运动情况相同，小球受力分析如图所示，由牛顿第二定律得：mgtan37°＝ma，解得a＝7.5m/s2，即车厢的加速度大小为7.5m/s2，方向为水平向右．(2)悬线对球的拉力F＝mgcos37°＝1.25mg＝12.5N，方向沿绳向上．[答案]见解析6．(13分)如图所示，质量为4kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20N，与水平方向成θ＝30°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动，求物体的加速度的大小？(g取10m/s2)[解析]以物体为研究对象，其受力情况如图所示，物体受到四个力的作用，用正交分解法，建立平面直角坐标系，把F沿两坐标轴方向分解，则两坐标轴上的合力分别为Fx＝Fcosθ－fFy＝N＋Fsinθ－G物体沿水平方向加速运动，设加速度为a，则x轴方向上的加速度ax＝a，y轴方向上物体没有运动，故ay＝0，由牛顿第二定律得Fx＝max＝ma，Fy＝may＝0所以Fcosθ－f＝ma①N＋Fsinθ－G＝0②又有滑动摩擦力f＝μN③联立①②③式，代入数据解得a≈0.58m/s2.[答案]0.58m/s2