内容正文:
课时分层作业(十四)
1.A [根据牛顿第二定律的瞬时性可知选项A正确;物体只有受到力的作用时,才有加速度,但速度有无与物体是否受力无关,选项B错误;任何情况下,加速度的方向总与合外力方向相同,但与速度的方向没有关系,选项C错误;根据牛顿第二定律的独立性可知物体的加速度可看成各个力单独作用时产生的各个加速度的矢量和,选项D错误.]
2.D [由题可知,物体的合力等于推力F,方向始终沿正方向,根据牛顿第二定律分析可知:物体先从静止开始做加速直线运动,推力F减小时,其方向仍与速度相同,继续做加速直线运动,故A、C错误,D正确;物体的合力等于推力F,推力先增大后减小,根据牛顿第二定律得知:加速度先增大,后减小,故B错误。]
3.C [物体在水平面上向右运动,竖直方向受重力、支持力,其合力为0,在水平方向上受水平向左的推力、水平向左的滑动摩擦力,推力大小为F=20 N,滑动摩擦力大小为Ff=μFN=μmg=0.2×10×10 N=20 N,所以合力大小为F合=F+Ff=40 N,方向水平向左,根据牛顿第二定律得加速度为a== m/s2=4 m/s2,方向水平向左,选项C正确。]
4.D [对小球进行受力分析,受到重力,铁夹对球的作用力,根据牛顿第二定律可知合力方向水平向右,则可得铁夹对球的作用力方向斜向右上方,根据平行四边形定则可得,铁夹对球的作用力大小为F=,与加速度大小有关,故A、B、C错误;设铁夹对球的作用力F与竖直方向的夹角为θ,则有tan θ==,所以方向与小球的加速度大小有关,故D正确。]
5.A [物体沿水平面滑动时做匀减速直线运动,加速度大小a==μg,与质量无关,由=-2ax和题设条件知xA=xB,A正确。]
6.C [在释放小球的瞬间,刚性绳的弹力瞬间消失,绳子保持原长不变,a、b都做自由落体运动;弹性绳的弹力先不变,后逐渐变小,对c和d进行受力分析可知,d受到重力和弹性绳向上的弹力,c受到重力和弹性绳向下的弹力,根据牛顿第二定律可知,c的加速度大于d的加速度,所以小球在释放后的短暂时间内,c、d之间距离变短,弹性绳会收缩,所以c、d间的距离小于a、b间的距离,故C正确,A、B、D错误。]
7.C [对物块1、2、3分别进行受力分析,由牛顿第二定律得a1==-μg,a2==-μg,a3==-μg,则a1>a3>a2,故选项C正确。]
8.解析:以物体为研究对象,对物体进行受力分析,如图甲所示。把加速度沿水平方向和竖直方向分解,如图乙所示,根据牛顿第二定律有
甲 乙
mg-FN=ma sin θ,
Ff=ma cos θ,
解得物体所受的静摩擦力Ff=16 N,
小车对物体的支持力FN=88 N。
答案:16 N 88 N
9.D [弹簧处于压缩状态,故小球受到合力方向向右,小球加速度方向向右,若小车原速度方向向右,则小车向右做加速运动,A、B错误;若小车原速度方向向左,则小车向左做减速运动,D正确,C错误。]
10.C [物体随斜面体一起沿水平方向运动,则加速度一定在水平方向,物体受到重力和垂直斜面向上的支持力,两者合力方向一定水平向右,如图所示。由牛顿第二定律得mg tan α=ma,则a=g tan α,选项C正确,A、B、D错误。]
11.解析:P刚放上B端时,受到沿传送带向下的滑动摩擦力的作用,根据牛顿第二定律有mg sin θ+Ff =ma,
FN=mg cos θ,
Ff =μFN,
联立解得a=g sin θ+μg cos θ=10 m/s2。
答案:10 m/s2
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课时分层作业(十四) 牛顿第二定律
题组一 对牛顿第二定律的理解
1.关于牛顿第二定律,下列说法中正确的是( )
A.加速度和力是瞬时对应关系,即加速度与力是同时产生、同时变化、同时消失的
B.物体只有受到力的作用时,才有加速度,才有速度
C.任何情况下,加速度的方向总与合外力方向相同,也总与速度的方向相同
D.当物体受到几个力的作用时,可把物体的加速度看成是各个力单独作用时产生的各个加速度大小的和
2.静止在光滑水平面上的物体在水平推力F作用下开始运动,推力随时间的变化如图所示,关于物体在0~t1时间内的运动情况,正确的描述是( )
A.物体先做匀加速运动,后做匀减速运动
B.物体的加速度一直增大
C.物体的速度先增大后减小
D.物体的速度一直增大
题组二 牛顿第二定律的简单应用
3.如图所示,质量m=10 kg的物体在水平面上向右运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,与此同时物体受到一个水平向左的推力F=20 N的作用,g取10 m/s2,则物体的加速度是( )
A.0 B.4 m/s2,水平向右
C.4 m/s2,水平向左 D. 2 m/s2,水平向右
4.如图所示,一机械臂铁夹夹起质量为m的小球,机械臂与小球沿水平方向做加速度为a的匀加速直线运动,则铁夹对球的作用力( )
A.大小为mg,方向竖直向上
B.大小为ma,方向水平向右
C.大小与小球的加速度大小无关
D.方向与小球的加速度大小有关
5.A、B两物体以相同的初速度在同一水平面上滑动,两物体与水平面间的动摩擦因数相同,且mA=3mB,则它们所能滑行的距离xA、xB的关系式为( )
A.xA=xB B.xA=3xB
C.xA=xB D.xA=9xB
6.某课外兴趣小组为了研究瞬时加速度问题,将两个相同的小球分别用弹性绳和刚性绳相连(绳子质量可忽略,悬挂时,弹性绳与刚性绳长度相同),然后从某高度由静止释放,如图所示。连接a、b的是刚性绳,连接c、d的是弹性绳,那么在实验过程中,小球在释放后的短暂时间内(弹性绳还未第一次恢复原长),下列图中符合a、b、c、d实际排列情况的是( )
A B C D
7.三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上,它们与桌面间的动摩擦因数都相同。现用大小相同的外力F沿如图所示的方向分别作用在1和2上,用F的力沿水平方向作用在3上,使三者都做加速运动,令a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度,则( )
A.a1=a2=a3 B.a1=a2,a2>a3
C.a1>a2,a2<a3 D.a1>a2,a2>a3
8.如图所示,小车以a=2 m/s2的加速度沿倾角θ=37°(sin 37°=0.6)的斜面匀加速下滑,小车的水平表面上有一质量m=10 kg的物体,物体与车保持相对静止,则物体所受的静摩擦力Ff及小车对物体的支持力FN大小各为多大(取g=10 m/s2)?
9.如图所示,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连。设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是( )
A.向右做匀速运动 B.向右做减速运动
C.向左做加速运动 D.向左做减速运动
10.如图所示,一倾角为α的光滑斜面向右做匀加速运动,物体A相对于斜面静止,则斜面运动的加速度为( )
A.g sin α B.g cos α
C.g tan α D.
11.已知某传送带与水平面成θ=37°角,传送带的AB部分长L=5.8 m,传送带以恒定的速率v=4 m/s按图示方向传送,若在B端无初速度地放置一个质量m=50 kg的物体P(可视为质点),P与皮带之间的动摩擦因数μ=0.5(g取10 m/s2,sin 37°=0.6)。求物体P从B端开始运动时的加速度。
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