【中学教材全解】2020年秋高中物理必修一课时练案：第四章-牛顿运动定律-第3节-牛顿第二定律

第3节牛顿其次定律题组1牛顿其次定律和力的单位(时间：3分钟分值：8分)1.［4分］(多选)下列对牛顿其次定律的表达式F=ma及其变形公式的理解，正确的是()A.由F=ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比B.由m=QUOTE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=QUOTE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=QUOTE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2.［4分］(多选)关于力的单位“牛”，下列说法正确的是()A.“牛”这个单位是由质量为1kg的物体所受的重力为9.8N这个规定确定的B.“牛”这个力的单位是依据在牛顿其次定律F＝kma中取k=1时确定的C.1N就是使质量为1kg的物体产生1QUOTE加速度的力D.质量是1kg的物体所受的重力是9.8N，并不是规定的，而是依据牛顿其次定律F=ma得到的结果题组2牛顿其次定律的理解与应用(时间：20分钟分值：22分)3.［4分］(单选)静止在光滑水平面上的木块受到一个方向不变、大小从某一数值渐渐减小的水平外力作用时，木块将做()A.匀减速运动B.匀加速运动C.加速度渐渐减小的变加速运动D.加速度渐渐增大的变加速运动图图4-3-4.［4分］(广东高考·单选)建筑工人用如图4-3-1所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m／QUOTE的加速度拉升，忽视绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(QUOTE取10m／QUOTE)()A.510N B.490N C.890N D.910N图4-3-25.［4分］(大纲全国Ⅰ高考·单选)如图4-3-2所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出木板的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为QUOTE、QUOTE。重力加速度大小为g。则有()图4-3-QUOTE=0，QUOTE=g QUOTE=g，QUOTE=gQUOTE=0，QUOTE=QUOTEg QUOTE=g，QUOTE=QUOTEg图4-3-36.［10分］如图4-3-3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°斜向上的拉力F作用时，沿水平面做匀加速直线运动，求：物体加速度的大小。(QUOTE取10QUOTE，sin37°=0.6，cos37°=0.8)图4-3-图4-3-4题组3综合拓展提升图4-3-7.［4分］(单选)“蹦极”就是跳动者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的状况如图4-3-4所示。将蹦极过程近似看成在竖直方向的运动，重力加速度为QUOTE。据图可知，此人在蹦极过程中的最大加速度约为()A.QUOTE B.2QUOTE C.3QUOTE D.4QUOTE图4-3-58.［10分］如图4-3-5所示，自动扶梯与水平面夹角为θ，上面站着质量为m的人，当自动扶梯以加速度a加速向上运动时，求扶梯对人的弹力QUOTE和扶梯对人的摩擦力QUOTE。图4-3-图图4-3-9.［10分］如图4-3-6所示，质量分别为QUOTE和QUOTE的A和B两球用轻弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态，假如将悬挂A球的细线剪断，此时A和B两球的瞬时加速度各是多少？

参考答案1. CD解析：牛顿其次定律的表达式QUOTE表明白各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可求第三个量，但物体的质量由物体本身打算，与受力无关;作用在物体上的合力，是由和它相互作用的物体共同产生的，与物体的质量和加速度无关。故排解选项A、B，选项C、D正确。2. BCD解析：依据牛顿其次定律QUOTE中QUOTE=1、m=1kg、QUOTE=1QUOTE时的力叫做“一个单位的力”，即1kg·QUOTE的力叫做1牛顿，用符号“1N”表示，故选项B、C正确，选项A错误。地面四周的重力加速度QUOTE约为9.8QUOTE，因此依据牛顿其次定律QUOTE可知，地面四周1kg的物体重力约为9.8N，并不是规定的，故选项D正确。图4-3-73.图4-3-4. B解析：对工人和建筑材料受力分析如图4-3-7所示，QUOTE为绳的张力，QUOTE为地面对工人的支持力，QUOTE分别为建筑材料和工人的重力。

由牛顿其次定律得QUOTE①

由平衡条件得QUOTE②

联立①②并代入数据解得，QUOTE=490N。

由牛顿第三定律得，工人对地面的压力大小为490N。应选B。图4-3-85. C解析：抽出木板的瞬间，弹簧的弹力未变，故木块1所受合力仍为0，其加速度为QUOTE=0。对于木块2，受弹簧的弹力QUOTE=mg和重力Mg作用，依据牛顿其次定律得QUOTE=QUOTE=QUOTEg，因此选项C正确。图4-3-6. 0.5QUOTE解析：此题的关键是利用正交分解法求出物体所受的合力，然后利用QUOTE求解加速度。

取物体为争辩对象，如图4-3-8所示，把力QUOTE在水平方向和竖直方向上分解，由平衡条件得

在水平方向：QUOTEcos37°QUOTE=QUOTE①

在竖直方向：QUOTE+QUOTEsin37°=QUOTE②

又QUOTE③

由①②③解得QUOTE=0.5QUOTE。7. B解析：由题图可知，当人最终不动时，绳上的拉力为QUOTE，即mg=QUOTE，绳上的最大拉力为QUOTE，因此最大加速度满足QUOTE-mg=ma，即3mg-mg=ma，所以a=2g，选项B正确。甲乙图4-3-98. QUOTE=mg+masinθQUOTE=macosθ

解析：人受到竖直向下的重力mg、竖直向上的支持力QUOTE和水平向右的摩擦力QUOTE，由于人的加速度方向沿扶梯向上，所以人所受的这三个力的合力方向沿扶梯向上。

解法一：建立如图4-3-9甲所示的直角坐标系，人的加速度方向沿x轴正方向，由题意可得

x轴方向：QUOTEQUOTEθ-mgsinθ=ma，

y轴方向：QUOTEQUOTEθ-mgcosθ=0，

解得QUOTE=mg+masinθ，QUOTE=macosθ。

解法二：建立如图4-3-9乙所示的直角坐标系(水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向)。由于人的加速度方向是沿扶梯向上的，这样建立直角坐标系后，在x轴方向和y轴方向上各有一个加速度的重量，其中x轴方向的加速度重量QUOTE=acosθ，y轴方向的加速度重量QUOTE=asinθ，依据牛顿其次定律有

x轴方向：QUOTE;y轴方向：QUOTE，

解得：QUOTE=mg+masinθ，QUOTE=macosθ。甲乙图4-3-9. QUOTE=QUOTEg，方向竖直向下QUOTE=0

图4-3-10解析：物体在某一瞬间的加速度由这一时刻的合力打算，分析绳断瞬间两球的受力状况是关键。由于轻弹簧两端连着物体，物体要发生一段位移需要确定的时间，故剪断细线瞬间，弹力与剪断前相同。

先分析平衡(细线未剪断)时，QUOTE和QUOTE的受力状况。如图4-3-10所示，A球受力为：重力、弹簧弹力QUOTE及绳子拉力QUOTE