高中物理粤教1练习：课时素养评价 十七 牛顿第二定律

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精【新教材】2020-2021学年高中物理粤教版必修1练习：课时素养评价十七牛顿第二定律课时素养评价十七牛顿第二定律(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题，每题6分,共36分）1。如图所示,一节车厢沿水平地面向右做匀加速直线运动,车厢内悬挂小球的细绳向左偏离竖直方向,且小球相对于车厢静止。下列说法正确的是 ()A.小球所受的拉力大于小球的重力B。小球所受的拉力等于小球的重力C。小球所受的拉力小于小球的重力D。小球所受的合力为零【解析】选A。对小球受力分析,小球受拉力T和重力mg，如图所示。小球的加速度方向水平向右,根据牛顿第二定律知小球的合力方向水平向右，由平行四边形定则作出mg和T的合力，根据数学知识可知,T〉mg，故A正确,B、C错误。根据牛顿第二定律知小球的合力F=ma≠0，故D错误。故选A。2。重为2N的苹果从树上落下来的过程中，受到重力和空气阻力的作用,关于苹果受到的合力的大小和方向，下列说法正确的是 （)A.大于2N,竖直向上 B.小于2N,竖直向上C.大于2N,竖直向下 D.小于2N，竖直向下【解析】选D。因为重力的方向竖直向下，空气阻力竖直向上，因此合力大小等于重力减去空气阻力,故合力大小小于2N，合力的方向竖直向下，故D正确,A、B、C错误；故选D.3.如图所示，粗糙水平面上的物体在水平拉力F作用下做匀加速直线运动，现使F不断减小到零，则在滑动过程中 (）A.物体的加速度不断减小,速度不断增大B.物体的加速度不断增大,速度不断减小C.物体的加速度先变大再变小，速度先变小再变大D。物体的加速度先变小再变大，速度先变大再变小【解析】选D。合外力决定加速度的大小，滑动中的物体所受合外力是拉力和地面摩擦力的合力,因为F逐渐减小,所以合外力先减小后反向增大,由a=QUOTE可知物体的加速度先减小后反向增大；速度是增大还是减小与加速度的大小无关，而是要看加速度与速度的方向是否相同,前一阶段加速度与速度方向相同，所以速度增大，后一阶段加速度与速度方向相反,所以速度减小,因此D正确。4。物体在与其初速度始终共线的合力F的作用下运动。取v0方向为正，合力F随时间t的变化情况如图所示,则在0～t1这段时间内 ()A。物体的加速度先减小后增大,速度也是先减小后增大B.物体的加速度先增大后减小,速度也是先增大后减小C.物体的加速度先减小后增大,速度一直在增大D.物体的加速度先减小后增大，速度一直在减小【解析】选C.由题图可知,物体所受的合力先减小,后增大,故由牛顿第二定律可知，物体的加速度先减小后增大;由于物体所受合力与其初速度始终共线，且由题图可知合力始终大于零，故整个运动过程中加速度方向始终与物体的初速度方向一致,物体的速度一直在增大,故C正确。5.如图所示,质量为1kg的物体在大小为3N的水平向右拉力F的作用下，沿水平面向右做直线运动。物体与桌面间的动摩擦因数为0。2。重力加速度g取10m/s2，则该物体的加速度大小为 （）A.1m/s2 B。2m/s2C。3m/s2 D。4m/s2【解析】选A。由题意可知，物体受到的滑动摩擦力大小为：f=μmg=0.2×1×10N=2N，方向水平向左；物体受到的合外力为:F合=F—f=（3—2)N=1N；根据牛顿第二定律：F合=ma得：a=1m/s2.所以A正确,B、C、D错误。【加固训练】力F1单独作用于某物体时产生的加速度是3m/s2，力F2单独作用于此物体时产生的加速度是4m/s2,两力同时作用于此物体时产生的加速度不可能是 （)A。1m/s2 B.5m/s2C。4m/s2 D。8m/s2【解析】选D。设物体质量为m，根据牛顿第二定律得：F1=ma1=3m，F2=ma2=4m则F1和F2共同作用于该物体时合力范围为F2—F1≤F合≤F2+F1,代入得m≤F合≤7m又由牛顿第二定律得加速度的范围为1m/s2≤a≤7m/s2,故A、B、C正确,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均相同。现用大小相同的外力F沿如图所示方向分别作用在1和2上,用QUOTEF的外力沿水平方向作用在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【解析】选C。对物块1，由牛顿第二定律得Fcos60°-Ff=ma1,QUOTE—μ(mg—Fsin60°)=ma1;对物块2，由牛顿第二定律得Fcos60°-F′f=ma2,QUOTE—μ(mg+Fsin60°）=ma2;对物块3，由牛顿第二定律得QUOTEF-F″f=ma3，QUOTE—μmg=ma3比较得a1>a3>a2，故C项正确。二、计算题（本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要标明单位）7。(10分）质量为1kg的物体静止在水平面上,若用4N的水平拉力拉它,刚好能匀速运动;若将此力增至6N，则物体加速度大小是多少？若撤去拉力,物体的加速度大小又是多少?【解析】依题意,用4N的水平拉力拉物体刚好能匀速运动,则物体受到的滑动摩擦力为Ff=4N，当用6N的水平拉力拉它时，根据牛顿第二定律有F-Ff=ma，代入数据得a=2m/s2若撤去拉力,物体只受摩擦力，则Ff=ma′代入数据得a′=4m/s2。答案：2m/s24m/s28。（14分)如图所示，静止在水平地面上的小黄鸭质量m=20kg,受到与水平面夹角为53°的斜向上的拉力,小黄鸭开始沿水平地面运动。若拉力F=100N,小黄鸭与地面的动摩擦因数为0.2,g取10m/s2，求：（1）把小黄鸭看作质点,作出其受力示意图；(2)地面对小黄鸭的支持力；（3）小黄鸭运动的加速度的大小。(sin53°=0。8，cos53°=0.6）【解析】(1）如图，小黄鸭受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用。(2)竖直方向有：Fsin53°+FN=mg，解得FN=mg-Fsin53°=120N,方向竖直向上;（3)受到的摩擦力为滑动摩擦力,所以Ff=μFN=24N根据牛顿第二定律得:Fcos53°-Ff=ma,解得a=1。8m/s2.答案:(1)见解析图（2）120N,方向竖直向上(3）1。8m/s2(15分钟·40分）9。(6分)力F作用于甲物体m1时产生的加速度为a1，此力F作用于乙物体m2时产生的加速度为a2，若将甲、乙两个物体合在一起，仍受此力的作用，产生的加速度则是下列选项中的哪一个 (）A.QUOTE B.QUOTEC。QUOTE D。QUOTE【解析】选C。力F作用于m1时，F=m1a1 ①力F作用于m2时，F=m2a2 ②力F作用于m1+m2时,F=(m1+m2）a3 ③解①②③得a3=QUOTE，故C项正确。10。(6分）车厢顶部固定一滑轮,在跨过定滑轮绳子的两端各系一个物体,质量分别为m1、m2,且m2>m1,m2静止在车厢底板上，当车厢向右运动时,m1、m2与车厢保持相对静止,系m1的那段绳子与竖直方向夹角为θ,系m2的那段绳子保持竖直,如图所示，绳子的质量、滑轮与绳子的摩擦忽略不计，下列说法正确的是(）A.车厢的加速度为gsinθB。车厢底板对m2的支持力为(m1+m2)gC。绳子中的张力大小为m1gcosθD.车厢底板对m2的摩擦力为m2gtanθ【解析】选D。对物体m1受力分析如图甲所示,竖直方向:T1cosθ=m1g水平方向：T1sinθ=m1a得：a=gtanθ，车厢与m1的加速度相同为gtanθ,方向水平向右；解得：T1=QUOTE，即绳子的张力大小为QUOTE,故A、C错误;对物体m2受力分析如图乙所示。竖直方向:T1′+N=m2gT1′=T1水平方向:f=m2a解得:N=m2g-QUOTE,f=m2gtanθ，故B错误，D正确.【加固训练】如图所示，当小车向右加速运动时,物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上,当车的加速度增大时 ()A.M受静摩擦力增大B.M对车厢壁的压力减小C.M仍相对于车厢静止D。M受静摩擦力减小【解析】选C。以物块为研究对象,分析受力情况如图：重力mg,车厢的弹力N和静摩擦力f，根据牛顿第二定律得,水平方向：N=ma竖直方向：f=mg当加速度增大时,N增大,M所受的最大静摩擦力增大，物块在竖直方向受力平衡,即f=mg不变.A、B、D错误；当加速度增大时，静摩擦力与重力仍然平衡，M仍相对于车厢静止，故C正确。11.（6分)(多选）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.图线延长和纵轴的交点B的数值绝对值等于该地的重力加速度【解析】选A、B、D。当0≤F≤Mg时,物体静止，故A项正确；当F〉Mg时，即能将物体提离地面,此时，F-Mg=Ma,a=QUOTE，A点表示的意义即为F=Mg，所以B正确；直线的斜率为QUOTE,B点数值绝对值为g,故D项正确.12.(22分）如图所示,航空母舰上的水平起飞跑道长度L=160m，一架质量为m=2.0×104kg的飞机从跑道的始端开始，在大小恒为F=1.2×105N的动力作用下，飞机做匀加速直线运动,在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为Ff=2×104N,飞机可视为质点，取g=10m/s2,求：(1)飞机在水平跑道运动的加速度大小。（2)若航空母舰静止不动,飞机加速到跑道末端时速度大小.(3）若航空母舰沿飞机起飞的方向以10m/s匀速运动,飞机从始端启动到跑道末端离开.这段时间内航空母舰对地位移大小。【解析】（1)飞机在水平跑道上运动时,水平方向受到推力与阻力作用,设加速度大小为a,由牛顿第二定律可得F合=F-Ff=ma代入数据得a1=5.0m/s2(2）由运动学公式可以知道v2=2aL代入数据得飞机到达跑道末端时的速度大小v=40m/s（3)对于飞机x1=v0