假期作业(13)牛顿第一、第二定律-【百汇大课堂·寒假作业】2024-2025学年高一物理假期作业

有女代商一寒假·物理 假期作业（十三）牛顿第一、第二定律 ·知识要点· 3.伽利略对自由落体运动及运动和力的关系 ∠H8 I VAODIAN 的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合 1.牛顿第一定律 的重要科学研究方法.图中a、b分别表示这 (1)牛顿第一定律 两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两 内容：一切物体总保持 状态或 项研究，下列说法不正确的是 状态，除非作用在它上面的力迫使它 这种状态 (2)惯性：物体具有保持原来 状态或 状态的性质叫作惯性.牛顿 A.图a通过对自由落体运动的研究，合理外 第一定律也叫作 定律 推得出小球在斜面上做匀变速运动 2.牛顿第二定律的表达式 B.图a中先在倾角较小的斜面上进行实验， (1)内容：物体加速度的大小跟它受到的作 可“冲淡”重力，使时间测量更容易 用力成 ,跟它的质量成 C.图b中完全没有摩擦阻力的斜面实际是 加速度的方向跟作用力的方向 不存在的，实验不能直接观察到小球达 (2)表达式：F ,其中力F为物体 到等高 受到的 D.图b的实验为“理想实验”，通过逻辑推理 3.力的单位 得出物体的运动不需要力来维持 (1)力的国际单位：牛顿，简称 ,符 4.小型客车的驾驶员行驶时必须使用安全带， 号为 () (2)“牛顿”单位的定义：使质量为1kg的物 其目的是防止 体产生1m/s2的加速度的力叫作1N,即 A.受到向前的冲击力而撞击车体 1N= B.受到座椅靠背向前的推力而撞击车体 C.受到向前的惯性力而撞击车体 …素养测评· D.由于惯性继续向前运动而撞击车体 1.提出“物体下落快慢与质量无关”学说的科 5.意大利科学家伽利略在研究物体变速运动 学家是 ( 规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了 A.伽利略 B.牛顿 铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜 C.爱因斯坦 D.亚里士多德 球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随 2.下列属于力的单位的是 斜面倾角的增大而增大，于是他对大倾角情 A.kg·m/s B.kg·m/s 况进行了合理的外推，由此得出的结论是 C.kg·m1s D.kg·s/m 38 假期作业 为 A.自由落体运动是一种匀变速直线运动 10m/s2,若突然向下撤去梯形斜面，则小球 B.力是使物体产生加速度的原因 的瞬时加速度为 C.力不是维持物体运动的原因 A.0 D.物体都具有保持原来运动状态的属性， B.大小为10m/s2,方向竖直向下 即惯性 C.大小为53m/s,方向斜向右下方 6.关于牛顿第二定律，下列说法正确的是 D.大小为5m/s2,方向斜向右下方 10.如图所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱 A.牛顿第二定律的表达式F=ma在任何情 乐项目.为了研究蹦极运动过程，做以下简 况下都适用 化：将游客视为质点，他的运动始终沿竖直 B.物体的运动方向一定与物体所受合力的 方向.弹性绳的一端固定在O点，另一端和 方向一致 游客相连.游客从O点自由下落，至B点 C.由F=ma可知，物体所受到的合外力与 弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到 物体的质量成正比 达最低点D,然后弹起，整个过程中弹性绳 D.在公式F=ma中，若F为合力，则a等于 始终在弹性限度内.弹性绳的拉力F的大 作用在该物体上的每一个力产生的加速 小随时间变化的情况如图所示，重力加速 度的矢量和 度为g.据图可知此人在蹦极运动过程中 7.竖直起飞的火箭在推力F的作用下产生 的最大加速度约为 ( 10m/s2的加速度，若推力增大到2F,则火 箭的加速度将达到(g取10m/s2,不计空气 阻力) A.20m/s2 B.25m/s2 C.30m/s2 D.40m/s3 D 8.一物体以7m/s的加速度竖直下落时，物 体受到的空气阻力大小是(g取10m/s2) A.物体重力的0.3倍 B.物体重力的0.7倍 C.物体重力的1.7倍 A.g B.2g D.物体质量未知，无法判断 C.3g D.4g 9.如图所示，质量为m的光滑% 11.如图所示，轻弹簧原长L。=10cm、劲度系 30 小球A被一轻质弹簧系住， 数k=100N/m,传感器可以读出轻绳上的 弹簧另一端固定于水平天花 弹力大小.小球静止时，轻绳水平，传感器 B 板上，小球下方被一梯形斜面B托起保持静 计数F=3N,弹簧的轴线与竖直方向的夹 止不动，弹簧恰好与梯形斜面平行，已知弹 角0=37°.求：(sin37°=0.6，cos37°= 簧与天花板夹角为30°，重力加速度为g 0.8,g=10mfs2) 39 有术商一寒假·物理 (3)若将水平轻绳剪断，则剪断瞬间，小球 的加速度大小和方向. (1)小球的质量m: 12.如图所示，空中固定一粗 糙的水平直杆，将质量为 m=0.1kg的小环静止套在固定的水平直 杆上，环的直径略大于杆的截面直径，小环 和直杆间的动摩擦因数=0.8，现对小环 施加一位于竖直面内斜向上，与杆的夹角 (2)此时弹簧的长度L; 为0=53的拉力F,使小环以a=4.4m,s 的加速度沿杆运动，求拉力F的大小.（已 知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6， c0s37°=0.8) 40#1# 高一寒假·物理 解得n- 4.D[小型客车的驾驶员行驶时必须使用安全带,其目的 是防止利车时司机由于惯性继续向前运动而撞击车体,故 当物体A有沿斜面下滑的趋势时,则右 选D.] m'g(sin0-ucos0)-mg. 5.A [铜球在较小倾角斜面上的运动情况,发现铜球做的 解得mA'-4m. 是匀变速直线运动,且铜球加速度随斜面倾角的增大而增 因而物体A的质量范围为m<m<4m. 大,倾角最大的情况就是90{},这时物体做自由落体运动, _An 由此得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动, 答案 故A正确;该实验不能得出力是使物体产生加速度的原 12.解析(1)物体在斜面上匀速向下运动,有: 因这个结论,故B错误;物体的运动不需要力来维持,但 mgsin 6-mgcos 8. 是该实验不能得出该结论,故C错误;该实验不能得出懦 可求得-tan0. 性这一结论,故D错误.] 6.D[牛顿第二定律只适用于宏观物体,低速运动,不适用 (2)当加上外力F时,对木块受力分析 因向上匀速,则有: 于物体高速运动及微观粒子的运动,故A错误;根据a E,知加速度的方向与合外力的方向相同,但运动的方 Fcos a=mgsin0/......① Fsina+N-mgcos 6.....② 向不一定与加速度方向相同,所以物体的运动方向不一定 /-N.....③ 与物体所受合力的方向相同,故B错误;F一ma表明了力 联立①②③可得F-mgsin(a+o) F、质量n、加速度a之间的数量关系,但物体所受外力与 cos(a-0) 质量无关,故C错误;由力的独立作用原理可知,作用在 则当a-8时,F有最小值Fmin-mgsin20. 物体上的每个力都将各自产生一个加速度,与其他力的作 (3)因为n及M均处于平衡状态,整体受到地面摩擦力 用无关,物体的加速度是每个力产生的加速度的矢量和 等于F的水平分力,郎 故D正确,] fM-Fcos(a+0). 7.C [对火箭进行受力分析F一mg一ma, 答案 (1)u-tanθ (2) Fmin=mgsin 20 若推力增大到2F,则有2F-mg=ma'. (3) fM-Fcos(a+9) 解得a'-30m/s2,故选C.] 假期作业(十三) 牛顿第一、第二定律 8.A [根据牛顿第二定律可得;mg一/-ma, 所以物体受到的空气阻力大小是 知识要点 f-m(g-a)-0.3mg, 1.(1)匀速直线运动 静止 改变(2)匀速直线运动 静 即空气阻力大小是物体重力的0.3倍,故选A.] 止 惯性 2.(1)正比 反比 相同(2)m 合力 9.C [小球原来受到重力、弹策的弹力和斜面的支持力,斜 3.(1)牛 N(2)1kg·m/s2} 面的支持力大小为;N一mgcos30{,突然向下撤去梯形斜 素养测评 面,弹的弹力来不及变化,重力也不变,支持力消失,所 1.A [牛顿认为所有的物体下落的一样快,做利略通过实 以此瞬间小球的合力与原来的支持力N大小相等、方向 验发现轻的物体和重的物体下落的一样快,亚里士多德认 相反,由牛顿第二定律得:mgcos30{}=ma,得;a= 为物体越重下落越快,爱因斯坦主要成就是在量子力学 5、③ms2,方向斜向右下方,故选C.] 所以提出“物体下落快慢与质量无关”学说的科学家是做 10.B [游客落下后,做阻尼振动,振动幅度越来越小,最后 利略,故A正确,B、C、D错误。 静止不动,结合拉力与时间关系图像可以知道,游客的重 2.A [F一ma,质量的单位是kg,加速度的单位是m/s{},故 力等于0.6F。,而最大拉力为1.8F。,即0.6F。一mg,F。 力的单位是kg·m/s{},选项A正确.] -1.8F。.结合牛顿第二定律有F一mg一ma,当拉力最大 3.A [图a通过对小球在斜面上做匀变速运动的研究,合 时,加速度最大,因而有1.8F。一mg一mam,联立解得a 理外推得出自由落体运动的规律,A错误,符合题意;图 -2g,故B正确,A、C、D错误.] 中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时 11.解析(1)以物体为研究对象,受力分析如图所示: 间测量更容易,B正确,不符合题意;图b中完全没有摩擦 根据几何关系可知: 阻力的斜面实际是不存在的,实验不能直接观察到小球过 到等高,C正确,不符合题意;图b的实验为“理想实验” 代入数据可得:m-0.4kg 因为不存在摩擦阻力的情况是不存在的,最后通过逻辑推 (2)根据平衡条件可得弹策弹力: 理得出物体的运动不需要力来维持,D正确,不符合 题意。] 70 假期作业 #1 由胡克定律可知:F一(L一L。). 2as,第二种情况有0一(2v)?-2as',解得s一4s,故 解得L-15cm. 选C] (3)轻绳剪断瞬间弹弹力不能突变,由三力平衡可知: 4.C [物体随斜面一起没水平方向运 E 重力与弹策弹力合力大小即为F,则由牛顿第二定律F 动,则加速度一定在水平方向,对物体 -na可得: A进行受力分析如图,物体A受到重 a-7.5m.s{,方向水平向右, 力和斜面垂直向上的支持力,两者合 答案(1)0.4kg (2)15cm 力提供加速度,而加速度在水平方向, (3)7.5m/s2,方向水平向右 所以加速度方向一定水平向右,根据 12.解析 对环进行受力分析得,环受重力、 图像可知:竖直方向为Fcosa一mg, 拉力、弹力和摩擦力.令Fsin53{}一mg, 水平方向为Fnsina=ma,所以a= 得F-1.25N,此时环不受摩擦力的 gtana,故C正确,A、B、D错误.] 作用. 5.A [当两球运动至二者相距3时,二者连线与轻绳之间 当F 1.25N时,杆对环的弹力F竖直向上,由牛顿第 二定律可得: 夹角的余弦值cos0-0.6.设此时轻绳中拉力大小为F Fcos θ-F-ma. 对轻绳的中点受力分析得F一2F,sin0-ma,又轻绳质 F+Fsin0-mg得F-1N. 当F1.25N时,杆对环的弹力F'竖 直向下,由牛顿第二定律可得; -f,选A正确.] r Fcos θ-nFy'-ma. ## 6.ABD [当F小于F。时,物体未离开地面,受拉力、重力 Fsin0-mg+F'得F-9 N 和支持力,根据平衡条件,有N十F一mg,故重力大于拉 则F的大小可能值为1N和9N. 力,故A正确;物体加速向上,当拉力大于重力时,根据牛 答案 1N和9N 77 假期作业(十四) 牛顿运动定律的应用 F一F。时,加速度为零,故F。一mg,故B正确;由图像,加 知识要点 速度与力是线性关系,不是正比关系,故C错误;由①式, 1.牛顿第二定律 运动学的规律 牛顿第 当拉力为零时,加速度为一g,A的绝对值等于该地的重 2.运动学规律 二定律 3.(1)①大于 ②向上(2)①小于 ②向下 力加速度g的大小,故D正确,] ②g 竖直向下 (③)①零 7.AD [由G一mg可知,1kg物体在静止时其重力是 素养测评 9.8N,当电梯运动时,根据牛顿第二定律有F一G一ma. 1.D [根据位移一时间公式x-1a^*得, 因为弹策秤的示数大于物体重力,所以物体的加速度的方 向坚直向上,则电梯的运动状态是加速上升或者减速下 第2$内的位移,:x-ar}-ar}-×ax2-× 降,A、D正确,B、C错误.] 8.CD [小朋友的受力情况如右 a×12-3m 图所示. 解得物体的加速度为:a-2m/s2. 小朋友受重力和两个拉力而平 根据牛顿第二定律得:F一mg一ma, 衡,根据平衡条件,有2Tsin30” 此断烈 解得:F-mg+ma=(20+2X2)N-24N 一mg,解得T一ng,故A错误; 故A、B、C错误;D正确.] 设两橡皮绳与水平方向的夹角 1n, 2.A [由匀变速直线运动的速度一位移公式可得:2- 均为8,根据共点力平衡条件得 2ax,整理得:x-2,由o{}图像可知小物块的加速度 2Tsin0一mg,当悬点间的距离变小,则0变大,sin变 大,可知悬绳的拉力将变小,故B错误;当左侧橡皮绳断 a-5m/s2,根据牛顿第二定律得,小物块的加速度a一 裂,断裂的瞬间,有侧弹性绳的拉力不变,则重力和右倒绳 拉力的合力与左侧绳初始时拉力大小相等,方向相反,根 B.C、D错误.] 据平行四边形定则知,则合力大小为mg,加速度为g,故 3.C [根据牛顿第二定律可知加速度为a-mg-yg.u与 C正确;由于是两根轻绳,当断裂时,绳子的力立刻消失, n7 则小朋友的加速度a一g,故D正确。] 质量无关,故加速度与质量无关,所以两次情况下加速度 9.解析 (1)初始时弹的伸长量为5.00cm,结合图乙可 没有变化,根据运动学公式得,第一种情况有0一o?一 读出弹策弹力为0.610N,由F一kx可得弹赞的劲度系数 1\