作业(11) 牛顿第一、第二定律-【假期作业】2024年新教材高一物理寒假假期作业

作业(十一)　牛顿第一、第二定律 [考点突破]——跟踪训练 1.B　2.CD 3.AD　物体相对地面运动，故物体受到滑动摩擦力，则摩擦力的大小为Ff＝μFN＝μmg＝20 N，滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，故摩擦力方向向左，根据牛顿第二定律得F－Ff＝ma，a＝＝m/s2＝－0.5 m/s2，方向向左，故选AD。 4.B　由牛顿第二定律可知F＝ma，随着外力的逐渐减小，加速度也逐渐减小，故木块做加速度逐渐减小的加速运动，运动的过程中位移也逐渐增加，故选B。 [综合训练] 1.ABD　2.C　3.BC　4.B 5.B 6.BCD　因为小车在运动时要受到阻力，纸带与打点计时器间也有阻力，将长木板一端垫高一些，利用小车重力沿斜面向下的分力来平衡摩擦力，此时不能将重物用细绳通过定滑轮系在小车上，则B、C、D正确，A错误。 7.CD　对M受力分析如图所示，由于M相对车厢静止，则f＝Mg，FN＝Ma，当a增大时，FN增大，f不变，故C、D正确。 8.B　在研究如何踢出“香蕉球”时，需要考虑踢在足球上的位置与角度，所以不可以把足球看作质点，故A错误；惯性只与质量有关，足球在飞行和触网时质量不变，则惯性不变，故B正确；足球在飞行时脚已经离开足球，所以不受脚的作用力，故C错误；触网时足球对网的力与网对足球的力是相互作用力，大小相等，故D错误。故选B。 9.解析　(1)以木块为研究对象，木块上滑时对其受力分析，如图甲所示根据牛顿第二定律有 mgsin θ＋Ff＝ma，FN－mgcos θ＝0 又Ff＝μFN 联立解得a＝g(sin θ＋μcos θ)，方向沿斜面向下。 (2)木块下滑时对其受力分析如图乙所示。 根据牛顿第二定律有mgsin θ－Ff′＝ma′，FN′－mgcos θ＝0 又Ff′＝μFN′ 联立解得a′＝g(sin θ－μcos θ)，方向沿斜面向下。 答案　(1)g(sin θ＋μcos θ)，方向沿斜面向下 (2)g(sin θ－μcos θ)，方向沿斜面向下 10.解析　(1)由题图乙可得＝1 m/s， 故小球沿细杆滑行的距离x＝ t＝3 m。 (2)减速阶段的加速度大小a2＝＝1 m/s2，μmg＝ma2，所以μ＝0.1。 (3)加速阶段的加速度大小a1＝＝2 m/s2，F－μmg＝ma1，所以F＝6 N。 答案　(1)3 m　(2)0.1　(3)6 N 学科网（北京）股份有限公司 $$ 牛顿第一、第二定律 知识点一　对牛顿第一定律的理解 1.运动状态改变即速度发生变化，有三种情况 (1)速度的方向不变，大小改变。 (2)速度的大小不变，方向改变。 (3)速度的大小和方向同时发生改变。 2.对牛顿第一定律的理解 牛顿第一定律是牛顿在总结前人工作的基础上得出的，是在理想实验的基础上加以科学推理和抽象得到的，但其得到的一切结论经过实践证明都是正确的。 1.关于牛顿第一定律，下列说法正确的是(　　) A.牛顿第一定律是依靠实验事实，直接归纳总结得出的 B.根据牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因 C.根据牛顿第一定律可知，力是维持物体运动的原因 D.牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律 2.(多选)关于物体的惯性，下述说法中正确的是(　　) A.运动速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体速度越大，惯性也越大 B.静止的火车起动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大的缘故 C.乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小 D.在神舟十七号飞船中的物体也存在惯性 牛顿第一定律描述了物体不受外力作用时的状态——总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，同时揭示了力和运动的关系——力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。分析此类问题时要注意牛顿第一定律与惯性的区别。　 知识点二　牛顿第二定律的应用 应用牛顿第二定律解题的步骤 3.(多选)如图所示，质量为20 kg的物体，沿水平面向右运动，它与水平面间的动摩擦因数为0.1，同时还受到大小为10 N的水平向右的力的作用，则该物体(g取10 m/s2)(　　) A.受到的摩擦力大小为20 N，方向向左 B.受到的摩擦力大小为20 N，方向向右 C.运动的加速度大小为1.5 m/s2，方向向左 D.运动的加速度大小为0.5 m/s2，方向向左 4.在光滑水平面上的木块受到一个方向不变，大小从某一数值逐渐变小的外力作用时，则木块(　　) A.速度变小，加速度变小 B.速度变大，加速度变小 C.加速度变小，位移变小 D.速度变小，位移变大 如图所示，天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球。两小球均保持静止。当突然剪断细绳时，上面小球A与下面小球B的加速度为(　　) A.a1＝g　a2＝g　　　B.a1＝g　a2＝2g C.a1＝2g　a2＝0 D.a1＝0　a2＝g 【错解】　剪断细绳时，以(A＋B)为研究对象，系统只受重力，所以加速度为g，所以A、B球的加速度为g。故选A。 【错解原因】　出现上述错解的原因是研究对象的选择不正确。由于剪断绳时，A、B球具有不同的加速度，不能作为整体研究。 【分析解答】　分别以A、B为研究对象，做剪断前和剪断时的受力分析。剪断前A、B静止。如图甲所示，A球受三个力，拉力T、重力mg和弹力F。B球受两个力，重力mg和弹簧拉力F′。A球：T－mg－F＝0　①，B球：F′－mg＝0　②。 由式①②解得T＝2mg，F＝mg 剪断时，A球受两个力，因为绳无弹性剪断瞬间拉力不存在，而弹簧有形变，瞬间形状不可改变，弹力还存在。如图乙所示，A球受重力mg、弹簧的弹力F。同理B球受重力mg和弹力F′。 A球：－mg－F＝maA　③ B球：F′－mg＝maB　④ 由式③解得aA＝－2g(方向向下) 由式④解得aB＝0，故选项C正确。 1.(多选)下列关于牛顿第一定律的理解正确的是(　　) A.牛顿第一定律反映了物体不受外力的作用时的运动规律 B.不受外力作用时，物体的运动状态保持不变 C.在水平地面上滑动的木块最终停下来，是没有外力维持木块运动的结果 D.飞跑的运动员遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态 2.下列事例中，利用了物体的惯性的是(　　) A.①② B.③④ C.①④ D.②③ 3.(多选)在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然长度，如图所示，当旅客看到弹簧的长度变长时火车的运动状态可能是(　　) A.火车向右方运动，速度在增加中 B.火车向右方运动，速度在减小中 C.火车向左方运动，速度在增加中 D.火车向左方运动，速度在减小中 4.理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠事实和理论思维结合起来，可以深刻地揭示自然规律。下列实验属于理想实验的是(　　) A.探究加速度、力、质量关系的实验 B.伽利略的斜面实验 C.用打点计时器测物体的加速度 D.伽利略对自由落体运动的研究 5.(2024·湖北卷)如图所示，两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进，两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f，方向与船的运动方向相反，则每艘拖船发动机提供的动力大小为(　　) A.f　　B.f C.2f　　D.3f 6.(多选)利用打点计时器“探究加速度与力、质量的关系”实验中，以下做法正确的是(　　) A.平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上 B.每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力 C.平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，打点计时器处于工作状态 D.若纸带上的点分布均匀，说明已平衡了摩擦力 7.(多选)如图所示，当小车向右加速运动时，物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时(　　) A.M受到的静摩擦力增大 B.M对车厢壁的压力不变 C.M仍相对于车厢静止 D.M受到的静摩擦力不变 8.(2023·浙江卷)在足球运动中，足球入网如图所示，则(　　) A.踢香蕉球时足球可视为质点 B.足球在飞行和触网时惯性不变 C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D.触网时足球对网的力大于网对足球的力 9.如图所示，质量为m的木块以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动，斜面静止不动，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。 (1)求向上滑动时木块的加速度的大小和方向； (2)若此木块滑到最大高度后，能沿斜面下滑，求下滑时木块的加速度的大小和方向。 10.如图甲所示为一风力实验示意图。开始时，质量m＝2 kg的小球穿在固定的足够长的水平细杆上，并静止于O点。现用沿杆水平向右的恒定风力F作用于小球上，经时间t＝1 s后撤去风力。小球沿细杆运动的v-t图像如图乙所示。(g取10 m/s2)试求： (1)小球沿细杆滑行的距离； (2)小球与细杆之间的动摩擦因数； (3)风力F的大小。 学科网（北京）股份有限公司 $$