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课时分层作业(十三) 牛顿第二定律
(时间:40分钟 分值:100分)
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=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=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=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=1
D.在任何情况下k都等于1
BC [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10 N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.如图所示,用手提一轻质弹簧,弹簧下端挂一金属球.在将整个装置匀加速上提的过程中,手突然停止不动,则在此后一小段时间内( )
A.小球立即停止运动
B.小球继续向上做减速运动
C.小球的速度与弹簧的形变量都要减小
D.小球的加速度减小
D [以球为研究对象,小球只受到重力G和弹簧对它的拉力FT,由题可知小球向上做匀加速运动,即G<FT.当手突然停止不动时,在一小段时间内弹簧缩短一点,即FT减小,且FT仍然大于G,由牛顿第二运动定律可得FT-G=ma,a=,即在一小段时间内小球加速度减小,故D正确.]
5.如图所示,质量为m=10 kg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=20 N的作用,则物体产生的加速度大小和方向是(g取10 m/s2)( )
A.0
B.4 m/s2,水平向右
C.2 m/s2,水平向左
D.2 m/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==4 m/s2,故物体的加速度大小是4 m/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.mg
B.μmg
C.mg
D.mg
C [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=.]=mg
二、非选择题(14分)
7.一个静止在水平地面上的物体质量是2 kg,在6.4 N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4.2 N.求物体在4 s末的速度和4 s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=m/s2=1.1 m/s2=
物体在4 s末的速度
v=at=1.1×4 m/s=4.4 m/s
4 s内发生的位移s=×1.1×16 m=8.8 m.at2=
答案:4.4 m/s 8.8 m
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40 m,调节成雾状时,射程小于等于15 m.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=