假期作业6 牛顿第二定律-【快乐假期】2024年高一物理暑假大作业

　　　　　　　假期作业６　牛顿第二定律　　　　　　　　　　 　　让一名孩子推动光滑水平面上很重的一 个箱子． (１)因为孩子力气较小,所以箱子可能不动． (　　) (２)孩子对箱子施力,然后产生了加速度,加速 度的产生滞后于力的作用． (　　) (３)箱子加速度的 方 向 一 定 与 合 外 力 方 向 相同． (　　) (４)箱子的质量与箱子的加速度成反比． (　　) (５)若孩子的推力逐渐减小,则箱子做减速 运动． (　　) (６)孩子停止用力,则箱子立刻停下来．(　　) ◆[知识点一]　牛顿第二定律的理解 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,物体所受的合力与物体 的质量成正比,与物体的加速度成反比 B．由m＝Fa 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＝Fm 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＝Fa 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．如图所示,质量 m＝５kg 的物体在水平面上向左运 动,与此同时物体受到一个水平向左的力F ＝１０N的作用,已知物体和水平面间的动 摩擦因数μ＝０．１,重力加速度大小g＝１０ m/s２,则物体运动过程中的加速度为(　　) A．１m/s２,水平向左 B．１m/s２,水平向右 C．３m/s２,水平向左 D．３m/s２,水平向右 ３．如图所示,粗糙水平面上物体在 水平拉力F作用下做匀加速直线运动,现使F 不断变小到零,则在滑动过程中 (　　) A．物体的加速度不断减小,速度不断增大 B．物体的加速度不断增大,速度不断减小 C．物体的加速度先增大再减小,速度先减 小再增大 D．物体的加速度先减小再增大,速度先增 大再减小 ◆[知识点二]　牛顿第二定律的简单应用 ４．如图所示,小球A、B 的质量分别 是m 和２m,用轻质弹簧相连,然 后用细绳悬挂而静止,则在剪断 细绳的瞬间,A、B 的 加 速 度 分 别是 (　　) A．aA＝０,aB＝０ B．aA＝３g,aB＝０ C．aA＝g,aB＝２g D．aA＝０,aB＝３g 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ３１ ５．如图所示,有一辆汽车 满载西瓜在水平路面 上匀速前进,突然发现 意外情况,紧急刹车做匀减速运动,加速度 大小为a,则中间一质量为 m 的西瓜A 受 到其他西瓜对它的作用力的大小是 (　　) A．m g２－a２　　　　　B．ma C．m g２＋a２ D．m(g＋a) ６．(多选)将一只小球竖直向上抛出,小球运动 时受到空气阻力的大小与速度大小成正比, 下列描绘小球在上升过程中的加速度大小 a及速度大小v 与时间t关系的图像,可能 正确的是 (　　) ７．(多选)如图所示是采用 动力学方法测量空间站 质量的原理图．若已知某宇宙飞船的质量为 ３２００kg,其尾部推进器提供的平均推力为 ９００N,在飞船与空间站对接后,推进器工作 ８s测出飞船和空间站速度变化是１．０m/s．则 下面说法中正确的是 (　　) A．无法测出空间站的质量 B．可测出空间站的质量为４０００kg C．飞船与空间站组合体运行的加速度大小为 ０．１２５m/s２ D．在此过程中飞船对空间站的作用力为 ５００N ８．(２０２４􀅰湖南株洲省高一学业考试)旅游业 的快速发展增加了观光缆车的大量需求,如 图是某旅游景点缆车示意图．若用该缆车运 输货物,倾斜的索道与水平方向的夹角为θ ＝３０°,质量m＝５kg的货物与缆车水平地 板之间的动摩擦因数为μ＝０􀆰２,当载重缆 车沿索道以a＝０􀆰５m/s２ 的加速度斜向上 做匀加速直线运动时,连接索道与车厢的杆 始终沿竖直方向,取g＝１０m/s２．求: (１)缆车地板对货物的支持力大小; (２)缆车地板对货物的摩擦力大小．(结果均 保留３位有效数字) ◆[知识点三]　探究加速度与力、质量之间的 关系 ９．(２０２４􀅰运城市高一期末)某同学设计了用 配重补偿阻力来探究加速度与力、质量关系 的实验方案,所用装置如图甲所示． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ４１ 实验室另外配备的实验器材还有刻度尺、测 力计和若干槽码,已知当地重力加速度大小 为g,实验过程中始终保持槽码的质量远小 于小车的质量．实验步骤如下: ①按图乙安装器材,向右缓慢拉动长木板, 读出测力计的示数F; ②取下测力计,将测力计竖直悬挂,在测力 计挂钩上挂上槽码、挂钩和沙袋,在沙袋中 添加沙子,直至测力计的示数等于F; ③将步骤②中称重为F 的槽码、挂钩、沙袋 和沙子作为配重,按图甲安装好实验器材; 用刻度尺测出遮光条宽度d; ④保持小车及所挂配重的质量不变,在槽码 挂钩上加挂１个槽码,由静止释放小车,通 过数字计时器记录遮光条通过光电门１的 时间Δt１,通过光电门２的时间 Δt２,以及遮 光条开始遮住光电门１到开始遮住光电门 ２的时间t,计算出小车运动的加速度a; ⑤在槽码挂钩上依次增加槽码,每次增加１ 个,测出对应的加速度a． 某次实验数据如下表: 槽码数量n １ ２ ３ ４ ５ 槽码重力G/N ０􀆰０４９０􀆰０９８０􀆰１４７０􀆰１９６０􀆰２４５ 小车的加速度a/(m􀅰s－２)０􀆰０８ ０􀆰１６ ０􀆰２４ ０􀆰３２ ０􀆰４０ 回答下列问题: (１)用刻度尺测量小车上遮光条的宽度如图丙 所示,遮光条的宽度d＝　　　　×１０－３m． (２)用步骤③、④中测得的物理量字母表示 小车运动的加速度a＝　　　　． (３)在图丁所示坐标系中作出aＧG 图像,由 图像计算出图线的斜率k＝　　　　 kg－１． (结果保留３位有效数字) (４)用该实验装置能不能完成探究保持小车 (含配重)受力不变的情况下,加速度与小车 质量的关系? 　　　　(填“能”或“不能”)． 若能,请说明还应测量的物理量并简要说明 实验思路;若不能,请说明理由 　 　． １．在行车过程中,遇到紧急刹车,乘员可能受 到伤害,为此人们设计了安全带以尽可能地 减轻猛烈碰撞带来的伤害．探究:假设某次 急刹车时,由于安全带的作用,使质量为 ７０kg的乘员的加速度大小约为６m/s２,此 时安全带对乘员的作用力最接近 (　　) A．１００N　　　　　　　B．４００N C．８００N D．１０００N ２．在珠海航展中,歼Ｇ２０的精彩表演再次为观 众献上了视觉盛宴．探究:经查阅资料知, 歼Ｇ２０的质量为m＝３×１０４kg,在跑道上滑 行时发动机的推力为F＝３×１０５ N,歼Ｇ２０ 受到的阻力为重力的０．１倍,求: (１)歼Ｇ２０在跑道上滑行时的加速度a 的 大小． (２)由 静 止 开 始 加 速 滑 行 ５s时 的 速 度 大小． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ５１ 假期作业６ 情景辨析 (１)×　(２)×　(３)√　(４)×　(５)×　(６)× 技能提升 １．CD ２．A　[物体受到向右的 滑 动 摩 擦 力,所 受 合 力 为 F合 ＝F－ μmg＝１０N－５N＝５N,则a＝ F合 m ＝ ５N ５kg＝１m /s２,方向 向左．] ３．D　４．B　５．C　６．BD　７．BCD ８．解析:(１)(２)将a 沿水平和竖直两个方向分解,则有ax＝ acos３０°,ay＝asin３０°,对货物受力分析如图所示 根据牛顿第二定律,在水平方向Ff＝max,在竖直方向FN－ mg＝may,代入数据解得Ff＝２􀆰１６N,FN＝５１􀆰３N． 答案:(１)５１􀆰３N　(２)２􀆰１６N ９．解析:(１)毫米刻度尺的最小刻度为１mm,则遮光条的宽度 d＝３􀆰０mm＝３􀆰０×１０－３ m． (２)通过光电门１的速度为v１＝ d Δt１ ,通过光电门２的速度为 v２ ＝ d Δt２ ,小 车 运 动 的 加 速 度 为 a ＝ v２－v１t ＝ d t １ Δt２ － １Δt１( )． (３)作出aＧG 图像如图所示 由图像计算出图线的斜率为k＝ΔaΔG＝ ０．４０ ０．２４５kg －１≈１􀆰６３kg－１． (４)能．需要用测力计测量小车的重力．思路:①用测力计测 出小车重力,除以当地重力加速度g 得出小车的质量;②在 小车上叠放槽码以改变小车质量,再重新调整配重,这样就 改变了小车(含配重)的总质量 M,然后在槽码挂钩上挂适 量个数的槽码,测出加速度a;③重复步骤②(但要保持步骤 ②中所挂槽码个数不变),得到多组(a、M)数据,作出aＧ １M 图像进行判断． 答案:(１)３􀆰０　(２)dt １ Δt２ － １Δt１( ) 　(３)见解析图　１􀆰６３　 (４)能　理由见解析 素养培优 １．B　[急刹车时加速度向后,所以其合外力等于安全带的作 用力,根据牛顿第二定律得,F＝ma＝７０×６N＝４２０N,故 B 项正确．] ２．解析:(１)由题意可知歼Ｇ２０所受合外力: F合 ＝F－F阻 ＝３×１０５ N－３×１０４×１０×０．１N＝２．７× １０５ N． 由牛顿第二定律F＝ma得: a＝F合m ＝ ２．７×１０５ ３×１０４ m/s２＝９m/s２． (２)５s后的速度: v＝v０＋at＝０＋５×９m/s＝４５m/s． 答案:(１)９m/s２　(２)４５m/s 假期作业７ 情景辨析 (１)×　(２)×　(３)√　(４)√　(５)× 技能提升 １．B　[根据题图可知,F 先增大,后减小,再增大,最后不变．则 先超重再失重,最后平衡．加速度先向上再向下,最后为零． 该过程中先向上加速再向上减速,最后静止,应为站起过程． 故B正确．] ２．AC　３．C　４．C　５．C　６．B　７．C ８．解析:(１)AB 段v１２＝２a１x１,解得a１＝ ８ ３ m /s２． (２)AB 段v１＝a１t１,解得t１＝３s,则BC 段运动时间t２＝５s －３s＝２s,BC段x２＝v１t２＋ １ ２a２t２ ２,a２＝２m/s２,过C点的 速度大小v＝v１＋a２t２＝１２m/s． (３)在BC段由牛顿第二定律得mgsinθ－Ff＝ma２,解得Ff ＝６６N． 答案:(１)８３ m /s２　(２)１２m/s　(３)６６N 素养培优 １．C　[由图可知,前１０s物体加速上升,具有向上的加速度, 则物体处于超重状态,１０~３０s物体做匀速运动,处于平衡 状态,３０~３６s物体减速上升,具有向下的加速度,处于失重 状态,３６~４６s物体加速下降,具有向下的加速度,处于失重 状态,则前１０s钢索对物体的拉力最大,则３６~４６s内钢索 的拉力小于０~１０s内钢索的拉力． 由牛顿第二定律有F－mg＝ma 由图可知,前１０s物体的加速度为a＝１１０m /s２ 解得F＝１０１０N,故 A、D错误,C正确;由图可知,３６s时物 体的速度方向改变,开始向下运动,则３６s末物体离地面的 距离最 高,大 小 为x＝ １２ × (２０＋３６)×１m＝２８m,故 B 错误．] ２．解析:(１)对货箱和挂钩整体应用牛顿第二定律有F１－(M ＋m)g＝(M＋m)a１,解得a１＝２m/s２,对货箱应用牛顿第二 定律有４FTcos６０°－Mg＝Ma１,解得FT＝１２０N． (２)货箱加速到v１＝５m/s,需上升h１＝ v１２ ２a１ ＝６􀆰２５m,因F２ ＝(M＋m)g,故此后货箱匀速上升． (３)根据题意可知,绳断时速度为５m/s,感应时间t０＝０􀆰１s, 则感应时间后货箱速度为v２＝v１－gt０＝４m/s,开启制动 后,上升过程有 Mg＋Ff＝Ma２,下降过程有 Mg－Ff＝Ma３, 又v２＝２a３( v１＋v２ ２ t０＋ v２２ ２a２ ＋h２),h２＝９􀆰５５m,解 得 Ff＝ (５０ １７－１０)N． 答案:(１)１２０N　(２)６􀆰２５m,匀速上升　(３)(５０ １７－ １０)N 假期作业８ 情景辨析 (１)×　(２)√　(３)×　(４)√　(５)× 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ０７