内容正文:
第三节 牛顿第二定律
课时作业
学考基础练
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( CD )
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=可知,物体的质量与其所受合力成正比,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到的合力而求出
解析: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,但物体的质量是由物体本身决定的,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作用产生的,与物体的质量和加速度无关;故排除A,B,选C,D.
2.关于力的单位“牛”,下列说法不正确的是( A )
A.“牛”这个单位是由质量为1 kg的物体所受的重力为9.8 N这个规定确定的
B.“牛”这个力的单位是根据在牛顿第二定律F=kma中取k=1时确
定的
C.1 N就是使质量为1 kg的物体产生1 m/s2加速度的力
D.地面附近质量是1 kg的物体所受的重力是9.8 N,并不是规定的,而是根据牛顿第二定律F=ma得到的结果
解析:根据牛顿第二定律F=kma中k=1、m=1 kg、a=1 m/s2时的力叫作“一个单位的力”,即1 kg·m/s2的力叫作1牛顿,用符号“1 N”表示,故选项B、C正确,选项A错误.地面附近的重力加速度g约为
9.8 m/s2,因此根据牛顿第二定律F=ma可知,地面附近1 kg的物体重力约为9.8 N,并不是规定的,故选项D正确.
3.(2021·广东揭阳测试)静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,当拉力开始作用的瞬间,下列说法正确的是( B )
A.物体立即获得速度
B.物体立即获得加速度
C.物体加速度仍为零
D.物体同时获得速度和加速度
解析:物体静止在光滑水平面上,受到水平拉力的瞬间,合力等于拉力,根据牛顿第二定律:加速度大小与合力大小成正比,加速度与合力是瞬时关系,可知物体立刻产生加速度,而物体由于惯性,此瞬间还保持原来的状态,速度为零.
4.如图为某战机大仰角沿直线加速爬升的情景.则战机在爬升过程中所受合力方向( B )
A.竖直向上
B.与速度方向相同
C.与速度方向相反
D.与速度方向垂直
解析:战机大仰角沿直线加速爬升,说明加速度方向与速度方向相同,合力方向与加速度方向又相同,所以合力方向与速度方向相同,故B正确.
5.如图所示,质量为1 kg的物体,在水平面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,与此同时,物体还受到一个水平向右的推力F=2 N的作用,g取10 m/s2,则物体获得的加速度大小及方向是( B )
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
解析:物体向左运动,受到向右的滑动摩擦力,f=μmg=2 N,物体所受合外力为F合=F+f=4 N,由牛顿第二定律得a==4 m/s2,方向水平向右,选项B正确.
6.物体在与其初速度方向相同的合外力作用下运动,取v0方向为正时,合外力F随时间t的变化情况如图所示,则在0~t1这段时间内( C )
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:由题图可知,物体所受合力F随时间t的变化是先减小后增大,根据牛顿第二定律得:物体的加速度先减小后增大;由于合外力F的方向与速度方向始终相同,所以物体加速度方向与速度方向一直相同,所以速度一直在增大,选项C正确.
7.如图所示,质量均为m的A、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.如果将悬挂A球的细线剪断,此时关于A、B两球的瞬时加速度的大小,正确的是( A )
A.aA为2g,aB为0
B.aA和aB均为g
C.aA为0,aB为2g
D.aA和aB均为
解析:剪断悬线前,以B为研究对象可知,弹簧的弹力大小F=mg,以A,B整体为研究对象可知悬线的拉力大小为2mg;剪断悬线的瞬间,弹簧的弹力不变,根据牛顿第二定律,对A有mg+F=maA,又F=mg,得aA=2g;对B有F-mg=maB,又F=mg,得aB=0,故选项A正确.
8.一个小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速直线运动.第一次小孩单独从滑梯上滑下,加速度为a1.第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触),加速度为a2.则( A )
A.a1=a2 B.a1<a2
C.a1>a2 D.无法判断
解析:以滑梯上的孩子为研究对象,受力分析并正交分解如图所示.
在x方向上有mgsi