版新教材物理人教版必修作业牛顿第二定律word版含解析

第4章第3节牛顿第二定律1．(多选)质量为1kg的物体受3N和4N的两个共点力的作用，物体的加速度可能是()A．5m/s2 B．7m/s2C．8m/s2 D．9m/s2答案AB解析3N和4N两个力的合力范围是1～7N，由a＝eq\f(F,m)可知，质量为1kg的物体加速度范围是1～7m/s2，A、B正确。2.如图所示，质量相等的三个物块A、B、C，A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连，A与B之间用细线相连，当系统静止后，突然剪断A、B间的细线，则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)()A．－g、2g、0B．－2g、2g、0C．－2g、2g、gD．－2g、g、g答案B解析设A、B、C的质量均为m，剪断细线前，对B、C整体受力分析，受到总重力和细线的拉力而平衡，故细线的拉力大小T＝2mg；再对物块A受力分析，受到重力、细线的拉力和弹簧的拉力。剪断细线后，重力和弹簧的弹力不变，细线的拉力减为零，故物块B受到的合力大小为2mg，向下，物块A受到的合力大小为2mg，向上，物块C受到的力不变，合力为零，故物块B有向下的大小为2g的加速度，物块A有向上的大小为2g的加速度，物块C的加速度为零，故B正确。3.(多选)物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系如图所示，其中A、B两物体的图线平行，则以下关系正确的是()A．mA<mB<mC B．mA＝mB<mCC．μA＝μB＝μC D．μA<μB＝μC答案BD解析根据牛顿第二定律有：F－μmg＝ma，所以有：a＝eq\f(F,m)－μg，由此可知：图像斜率为质量的倒数，在纵轴上的截距大小为μg。故由图像可知：μA<μB＝μC，mA＝mB<mC，故A、C错误，B、D正确。4．如图所示，物体A、B在力F作用下一起以相同的加速度沿F方向匀加速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是()A．甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相同B．甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相反C．甲、乙两图中物体A均不受摩擦力D．甲图中物体A不受摩擦力，乙图中物体A受摩擦力，方向和F方向相同答案A解析对物体A作受力分析，由题设可知，甲图中，物体B对物体A的静摩擦力方向向左，方向与F相同，使物体A与物体B一起以相同的加速度向左运动；乙图中，物体B对物体A的静摩擦力与物体A的重力沿斜面向下的分力的合力使物体A与物体B一起以相同的加速度做沿斜面向上的加速运动，物体A所受静摩擦力方向与F相同，故A正确。5.如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则()A．物块可能匀速下滑B．物块仍以加速度a匀加速下滑C．物块将以大于a的加速度匀加速下滑D．物块将以小于a的加速度匀加速下滑答案C解析未加F时，物块受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律有：a＝eq\f(mgsinθ－μmgcosθ,m)＝gsinθ－μgcosθ，由题可知a>0，则有sinθ－μcosθ>0。当施加F后，加速度a′＝eq\f(F＋mgsinθ－μF＋mgcosθ,m)＝gsinθ－μgcosθ＋eq\f(Fsinθ－μcosθ,m)＝a＋eq\f(Fsinθ－μcosθ,m)，已知sinθ－μcosθ>0，则有a′>a，即加速度增大，C正确，A、B、D错误。6．三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上，它们与桌面间的动摩擦因数都相同。现用大小相同的外力F沿图示方向分别作用在物块1和2上，用eq\f(F,2)的外力沿水平方向作用在物块3上，使三者都做加速运动，令a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度，则()A．a1＝a2＝a3 B．a1＝a2，a2>a3C．a1>a2，a2<a3 D．a1>a2，a2>a3答案C解析分析1、2、3三个物块的受力情况如图甲、乙、丙所示。则Ff1＝μ(mg－Fsin60°)，Ff2＝μ(mg＋Fsin60°)，Ff3＝μmg。由牛顿第二定律得：Fcos60°－Ff1＝ma1，Fcos60°－Ff2＝ma2，eq\f(F,2)－Ff3＝ma3。因Fcos60°＝eq\f(F,2)，Ff2>Ff3>Ff1，故a1>a3>a2，C正确。7.在动摩擦因数μ＝的水平面上有一个质量m＝1kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。在剪断轻绳的瞬间(g取10m/s2)，下列说法中正确的是()A．小球受力个数不变B．小球立即向左运动，且a＝8m/s2C．小球立即向左运动，且a＝10m/s2D．若剪断的是弹簧，则剪断瞬间小球加速度的大小a＝10m/s2答案B解析在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力且处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力F＝mgtan45°＝10×1N＝10N。剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为10N，小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用，小球的受力个数发生改变，故A错误；小球所受的最大静摩擦力为f＝μmg＝×10N＝2N<F，根据牛顿第二定律得小球的加速度为a＝eq\f(F－f,m)＝eq\f(10－2,1)m/s2＝8m/s2，合力方向向左，所以向左运动，故B正确，C错误；剪断弹簧的瞬间，轻绳对小球的拉力瞬间为零，此时小球所受的合力为零，则小球的加速度为零，故D错误。8．(多选)如图所示，甲、乙两车均在光滑的水平面上，质量都是M，人的质量都是m，甲车上的人用力F推车，乙车上的人用等大的力F拉绳子(绳与滑轮的质量和摩擦均不计)，人与车始终保持相对静止。下列说法正确的是()A．甲车的加速度大小为eq\f(F,M)B．甲车的加速度大小为0C．乙车的加速度大小为eq\f(2F,M＋m)D．乙车的加速度大小为0答案BC解析对甲图中人和车组成的系统受力分析，在水平方向的合外力为0(人的推力F是内力)，故a甲＝0，A错误，B正确；乙图中，人拉轻绳的力为F，则绳拉人和绳拉车的力均为F，对人和车组成的系统受力分析，水平方向合外力为2F，由牛顿第二定律知：a乙＝eq\f(2F,M＋m)，则C正确，D错误。9．一个人用一条质量可不计的细绳从井中竖直向上提一桶水，细绳所能承受的最大拉力为300N。已知水桶装满水后，水与水桶的总质量为20