第四章 第三节 牛顿第二定律-【导与练】2023-2024学年高中物理必修第一册同步全程学习课时作业word（新教材，粤教版）

第三节　牛顿第二定律 课时作业 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,故B错误;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A错误,C、D正确. 2.关于速度、加速度和合力之间的关系,下述说法正确的是(　B　) A.物体所受合力为零时,一定处于静止状态 B.做匀变速直线运动的物体,它所受合力是恒定不变的 C.做匀变速直线运动的物体,它的速度、加速度、合力三者总是在同一方向上 D.物体受到的合力增大时,物体的运动速度一定增大 解析:物体所受合力为零时,物体的加速度一定等于零,速度不一定为零,可能处于静止状态也可能处于匀速直线运动状态,故A错误;做匀变速直线运动的物体,加速度恒定不变,由牛顿第二定律可知,它所受合力是恒定不变的,加速度与合力方向相同,与速度不一定在同一方向上,故B正确,C错误;物体受到的合力增大时,加速度一定增大,物体的运动速度变化一定加快,而速度不一定增大,故D错误. 3.如图所示,沿平直轨道运动的车厢内有一个光滑水平桌面,一水平放置的弹簧分别与车厢侧壁和放在桌面上的小球拴接.开始时弹簧处于自然长度状态,如果旅客看到弹簧的长度变长了,则火车的运动状态可能是(　B　) A.火车在向右运动,速度不断增大 B.火车在向右运动,速度不断减小 C.火车在向左运动,速度保持不变 D.火车在向左运动,速度不断减小 解析:由题意可知,弹簧原来处于自然状态,若弹簧的长度突然变长了,根据牛顿第二定律可知此时小球的加速度方向与合力方向相同,即与弹簧弹力方向相同,水平向左,则火车的加速度方向也向左.若火车在向右运动,则火车在减速,速度将不断减小;若火车在向左运动,则火车在加速,速度将不断增大,故B正确,A、C、D错误. 4.质量为m的翼装飞行者从高空跳下,通过调整身体实现飞行并控制方向.如图所示,当他斜向上以加速度 减速直线飞行时,所受空气作用力(　D　) A.大小等于mg B.大小等于 C.方向竖直向上 D.方向垂直于AB向上 解析:由牛顿第二定律可知翼装飞行者受合力为F=mg,即重力mg与空气作用力f的合力大小为F,方向斜向左下方,如图所示,由图可得空气作用力大小为f=mgcos 30°=mg,方向与AB垂直,斜向左上方,故选D. 5.某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”,可以用来测量竖直上下电梯运行时的加速度,其构造如图所示.把一根轻弹簧上端固定在小木板上,下端悬吊0.9 N重物时,弹簧下端的指针指向木板上刻度为C的位置,把悬吊1.0 N重物时指针位置O的刻度标记为0,以后该重物就固定在弹簧上,和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”.加速度的方向向上为正、向下为负,g取 10 m/s2,则(　C　) A.当指针在位置C时弹簧的弹力为0.8 N B.CO之间的弹力之差为0.2 N C.位置C标注的加速度为-1.0 m/s2 D.位置D标注的加速度为1.0 m/s2 解析:当弹簧下端悬吊0.9 N的重物时,指针指在位置C,根据平衡条件可得位置C时弹簧的弹力为0.9 N,故A错误;CO之间的弹力之差为ΔF=1.0 N-0.9 N=0.1 N,故B错误;由题意可知,每一小格代表0.01 N,指针在C点时,电梯加速度向下,由牛顿第二定律得-0.01×10 N=ma1,其中m=0.1 kg,解得a1=-1 m/s2,故C正确;当电梯加速度向上时,指针指在D点,由牛顿第二定律得 0.01×5 N=ma2,解得a2=0.5 m/s2,故D错误. 6.如图所示,竖直轻弹簧下端固定于水平地面,上端拴接物块甲,物块乙通过竖直轻绳与天花板连接,物块甲、乙接触,物块甲、乙间恰好无弹力,且均处于静止状态.已知物块甲质量是物块乙质量的2倍,重力加速度为g.将物块乙上方轻绳剪断瞬间,物块甲、乙加速度大小分别为a甲、a乙,则(　C　) A.a甲=0,a乙=g B.a甲=g,a乙=0 C.a甲=a乙=g D.a甲=a乙=g 解析:剪断轻绳前,物块甲、乙间恰好无弹力,则弹簧的弹力F=m甲g,剪断轻绳瞬间,轻绳的拉力突变为零,弹簧弹力不突变,甲、乙一起运动,有相同的加速度a,对甲、乙整体有(m甲+m乙)g-F=(m甲+m乙)a,由于物块甲质量是物块乙质量