2019-2020学年高中物理 第5章 研究力和运动的关系 3 牛顿第二定律随堂演练课件 沪科版必修

[随堂检测]1．(多选)关于牛顿第二定律F∝ma和变形公式a∝Fm，下列说法中正确的是()A．物体的加速度与物体受到的任何一个力成正比，与物体的质量成反比B．物体的加速度与物体受到的合外力成正比，与物体的质量成反比C．物体的质量与物体受到的合外力成正比，与物体的加速度成反比D．物体的质量与物体受到的合外力及物体的加速度无关解析：选BD.物体的加速度与物体受到的合外力成正比，与物体的质量成反比，故A错误，B正确．物体的质量决定于物体的体积和密度，与物体受力和加速度无关，故C错，D正确．2．下列说法中正确的是()A．力学中的基本单位是米(m)、千克(kg)和秒(s)B．牛顿(N)是力学中的基本单位，但不是国际单位制中的基本单位C．帕斯卡(Pa)、焦耳(J)是国际单位制中的单位D．长度是国际单位制中的基本单位解析：选C.不同的单位制，基本单位不同，米(m)、千克(kg)和秒(s)是国际单位制力学中的基本单位，A错；牛顿(N)是国际单位制中的导出单位，1N＝1kg·m/s2，B错；在国际单位制中，压强和功(或能)的单位为帕斯卡、焦耳，C对；长度是物理量，在国际单位制中，是力学中的一个基本量，其单位米(m)是国际单位制中的基本单位，D错．3．水平地面上质量为m＝2kg的物体，与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，当物体受F＝20N的、斜向下与水平方向成37°角的力作用时，求加速度的大小．(g取10m/s2)解析：物体受力图如图所示，水平x方向：Fx－f＝ma.竖直y方向：Fy＝N－G.其中Fx＝Fcosθ＝20×0.8N＝16N，Fy＝Fsinθ＝20×0.6N＝12N，N＝G＋Fy＝(20＋12)N＝32N，f＝μN＝0.2×32N＝6.4N.物体加速度的大小为a＝Fx－fm＝16－6.42m/s2＝4.8m/s2.答案：4.8m/s2[课时作业]一、单项选择题1．关于速度、加速度、合外力的关系，下列说法中错误的是()A．不为零的合外力作用于原来静止物体的瞬间，物体立刻获得加速度B．加速度的方向与合外力的方向总是一致的，但与速度的方向可能相同，也可能不同C．在初速度为零的匀加速直线运动中，速度、加速度与合外力的方向总是一致的D．合外力变小，物体的速度一定变小解析：选D.由牛顿第二定律可知A、B选项正确；初速度为零的匀加速直线运动中，v、a、F三者的方向相同，故C选项正确；合外力变小，加速度变小，但速度不一定变小，D选项错误．2．“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性橡皮绳．质量为m的小丽如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小丽左侧橡皮绳断裂，则小丽此时的()A．加速度为零B．加速度a＝g，沿断裂橡皮绳的方向斜向下C．加速度a＝g，沿未断裂橡皮绳的方向斜向上D．加速度a＝g，方向竖直向下解析：选B.当小丽处于静止状态时，拉力F＝mg，两绳之间的夹角为120°，若小丽左侧橡皮绳断裂，则小丽此时所受合力沿断裂橡皮绳的方向斜向下，由牛顿第二定律F＝ma知mg＝ma，a＝g，故选项B正确．3．质量为400g的物体，测得它的加速度为a＝40cm/s2，则关于它所受的合力的大小计算，下面有几种不同的求法，其中单位运用正确、简洁而又规范的是()A．F＝ma＝400×40＝16000NB．F＝ma＝0.4×0.4N＝0.16NC．F＝ma＝0.4kg×0.4＝0.16ND．F＝ma＝0.4kg×0.4m/s2＝0.16N解析：选B.物体质量m＝400g＝0.4kg，加速度a＝40cm/s2＝0.4m/s2，所以F＝ma＝0.4×0.4N＝0.16N，B正确．4．质量为m的物体从高处静止释放后竖直下落，在某时刻受到的空气阻力为f，加速度为a＝g3，则f的大小是()A．f＝mg3B．f＝2mg3C．f＝mgD．f＝4mg3解析：选B.由牛顿第二定律得mg－f＝ma，得f＝mg－ma＝23mg.5．声音在空气中传播速度v与空气密度ρ、压强p有关，下列速度的表达式(k为比例系数，无单位)中可能正确的是()A．v＝kpρB．v＝kpρC．v＝kρpD．v＝kpρ解析：选B.可把p、ρ的单位用基本单位表示．代入进行单位运算，看得出的单位是否是v的单位．压强p的单位用基本单位表示为Nm2＝kg·m/s2m2，密度ρ的单位用基本单位表示为kg/m3.通过将p和ρ的单位分别代入上面各选项中的公式得出的单位只有B项能得出m/s.故选B.二、多项选择题6．对牛顿第二定律的理解正确的是()A．由F＝ma可知，F与a成正比，m与a成反比B．牛顿第二定律说明：当物体有加速度时，物体才受到外力的作用C．加速度的方向总跟合外力的方向一致D．当外力停止作用时，加速度立即消失解析：选CD.虽然F＝ma表示牛顿第二定律，但a是由m和F共同决定的，即a∝Fm，且a与F同时产生、同时消失、同时改变；a与F的方向永远相同，综上所述A、B错误，C、D正确．7．用力F1单独作用于某一物体可产生的加速度为3m/s2，力F2单独作用于这一物体可产生的加速度为1m/s2.若F1、F2同时作用于该物体，可能产生的加速度为()A．1m/s2B．3m/s2C．2m/s2D．4m/s2解析：选BCD.设物体的质量为m，由牛顿第二定律得F1＝ma1，F2＝ma2，当两者同向时加速度最大：F1＋F2＝ma，当两者反向时加速度最小：F1－F2＝ma′.代入数据解得a＝4m/s2，a′＝2m/s2，所以B、C、D正确．8．如图，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连．设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是()A．向右做加速运动B．向右做减速运动C．向左做加速运动D．向左做减速运动解析：选AD.对小球水平方向受力分析可知，小球受水平向右的弹力，所以小球的加速度水平向右．又因为两者相对静止，所以小车的加速度也水平向右．故A、D正确．9．如图甲所示，地面上有一质量为M的重物，用力F向上提它，力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示，则以下说法中正确的是()A．当F小于图中A点值时，物体的重力Mg＞F，物体不动B．图中A点值即为物体的重力值C．物体向上运动的加速度和力F成正比D．图线延长线和纵轴的交点B的数值等于该地的重力加速度解析：选ABD.本题考查应用牛顿第二定律分析图像问题．当0≤F≤Mg时，物体静止，即A正确；当F＞Mg时，即能将物体提离地面，此时，F－Mg＝Ma，a＝FM－g，A点表示的意义即为F＝Mg，所以B正确；直线的斜率为1M，故B点数值为g，故D正确．10.半圆形光滑圆槽内放一质量为m的小球，今用外力拉着圆槽在水平面上匀加速运动，稳定后小球位置如图所示，则小球受圆槽的支持力F和加速度a为()A．FN＝32mgB．FN＝233mgC．a＝12gD．a＝33g解析：选BD.小球受力如图，由牛顿第二定律得：F合＝mg·tan30°＝maa＝gtan30°＝33g，则FN＝mgcos30°＝233mg故B、D正确．三、非选择题11．某物体静止于光滑的水平面上，当对它施加4N的水平拉力时，物体的加速度大小为2m/s2，当水平拉力变为10N时，物体的加速度多大？物体的质量多大？解析：由牛顿第二定律得：a1a2＝F1F2，即a2＝F2F1·a1＝104×2m/s2＝5m/s2.物体的质量m＝F1a1＝42kg＝2kg.答案：5m/s22kg12.如图所示，质量为4kg的物体静止在水平面上，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37°角斜向上的拉力F作用时，沿水平面做匀加速运动，求：物体加速度的大小．(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)解析：选取物体为研究对象，对其受力分析如图物体沿水平方向匀加速运动，沿水平和竖直方向建立坐标系对力分解可得在水平方向：Fcos37°－f＝ma①在竖直方向：N＋Fsin37°＝mg②又因为：f＝μN③解①②③可得：a＝0.5m/s2.答案：0.5m/s2