第四章 3 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，人教版）

3　牛顿第二定律 一、单项选择题:本题共6小题。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.关于物体所受的合力,下列说法正确的是(　A　) A.物体所受的合力不为零,其加速度不可能为零 B.物体所受的合力的方向,就是物体运动的方向 C.物体所受的合力与物体运动的加速度无直接关系 D.物体所受的合力为零,则加速度不一定为零 解析:若物体所受合力不为零,则其加速度一定不为零,反之亦然,选项A正确,D错误;合力的方向与加速度方向相同,与速度方向无关,且合力与加速度有直接的因果关系,选项B、C错误。 2.某同学想研究地铁的运动情况,他用细线将一支质量为m的笔悬挂在地铁的扶手上,某段时间内,细线相对竖直扶手偏东保持倾角为θ。已知此过程中地铁在东西方向水平直轨道上运动。下列说法正确的是(　D　) A.地铁一定向西做加速运动 B.地铁可能向东做加速运动 C.地铁的加速度大小为gsin θ D.这支笔受到的合力大小为mgtan θ 解析:对笔受力分析,如图所示,笔只受重力与细线的拉力作用,其合力为F合=mgtan θ,所以D正确;由牛顿第二定律有mgtan θ=ma,解得a=gtan θ,方向指向西,所以C错误;加速度方向指向西,则地铁可能向西做加速运动,或者向东做减速运动,所以A、B错误。 3.以一定的初速度从足够高的某点竖直上抛一物体,物体受到的空气阻力与速率成正比,则物体在运动过程中的加速度大小(　D　) A.先变小后变大 B.先变大后变小 C.一直变大 D.一直变小,最后变为零 解析:根据题意设阻力为F阻=kv,物体在上升时阻力向下,此时有mg+kv=ma,速度与加速度方向相反,因此速度在减小,随着速度减小加速度也在减小。当速度等于零时,加速度等于g,然后开始向下运动,此时阻力与重力方向相反,有mg-kv=ma′,随着速度增大,阻力增大,加速度继续减小,当阻力等于重力时加速度为零,所以加速度一直变小,最后变为零,故选D。 4.如图所示,在水平向右做匀加速直线运动的平板车上有一圆柱体,其质量为m且与竖直挡板及斜面间均无摩擦。当车的加速度a突然增大时,斜面对圆柱体的弹力F1和挡板对圆柱体的弹力F2的变化情况是(斜面倾角为θ,重力加速度大小为g)(　C　) A.F1增大,F2不变 B.F1增大,F2增大 C.F1不变,F2增大 D.F1不变,F2减小 解析:对圆柱体受力分析,并建立坐标系如图所示,分别根据平衡条件和牛顿第二定律得F1cos θ=mg,F2-F1sin θ=ma,故随着加速度的增大,F1不变,F2增大,C正确,A、B、D错误。 5.如图所示,轻质弹簧的下端挂一重物,上端用手牵引使重物竖直向上做匀速直线运动。某时刻手突然停止运动,从手突然停止到重物上升至最高点的过程中(　A　) A.重物的加速度一直增大 B.重物的加速度先减小后增大 C.重物的加速度先增大后减小 D.重物的速度先增大后减小 解析:轻弹簧拉着重物做匀速直线运动,加速度为零,拉力等于重力。手突然停止运动后,重物由于惯性继续上升,弹簧伸长量变小,弹力减小,故重力与弹力的合力向下且增大,故重物将做加速度增大的减速运动。若弹簧伸长量减小到零之后,重物继续向上运动,弹簧被压缩,弹力增大且向下,重力与弹力的合力向下且增大,故重物仍将做加速度增大的减速运动,直到最高点。故A正确,B、C、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沿下图所示方向分别作用在1和2上,用F的外力沿水平方向作用在3上,使三者都做加速运动,分别用a1、a2、a3表示物块1、2、3的加速度,则(　C　) A.a1=a2=a3 B.a1=a2,a2>a3 C.a1>a2,a2<a3 D.a1>a2,a2>a3 解析:对物块1,由牛顿第二定律得Fcos 60°-Ff=ma1,即-μ(mg- Fsin 60°)=ma1,对物块2,由牛顿第二定律得Fcos 60°-Ff′=ma2,即-μ(mg+Fsin 60°)=ma2,对物块3,由牛顿第二定律得F-Ff″=ma3,即-μmg=ma3,比较得a1>a3>a2,所以C正确。 二、多项选择题:本题共4小题。每小题有多个选项符合题目要求。 7.如图所示,在光滑水平面上,水平恒力F拉着小车和木块一起做匀加速直线运动,小车质量为M,木块质量为m,它们的共同加速度为a,木块与小车间的动摩擦因数为μ。则在运动过程中(　BC　) A.木块受到的摩擦力大小一定为μmg B.木块受到的合力大小为ma C.小车受到的摩擦力大小为 D.小车受到的合力大小为(m+M)a 解析:由牛顿第二定律得F=(M+m)a,小车对木块的摩擦力Ff=ma=,故选项A错误,B、C正确;小车受到的合力大小为Ma,选项D错误。 8.一物体在水平拉